小川　愛実 (オガワ　アミ)

Ogawa, Ami

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 システムデザイン工学科 （矢上）

職名

専任講師

HP

外部リンク
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2017年04月
    -
    2019年03月

    独立行政法人日本学術振興会, 特別研究員 (DC2)

  • 2019年04月
    -
    2022年03月

    慶應義塾大学, 助教

  • 2022年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学, 専任講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2010年04月
    -
    2014年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, システムデザイン工学科

  • 2014年04月
    -
    2016年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 前期博士課程

  • 2016年04月
    -
    2019年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 後期博士課程

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • 人文・社会 / 家政学、生活科学

  • 社会基盤（土木・建築・防災） / 建築環境、建築設備

  • 社会基盤（土木・建築・防災） / 建築計画、都市計画

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Effect of particle size distribution on the transmission efficiency of atomized water to the tracheal tube

    Asakura T., Yoshioka K., Ogawa A., Kurashina Y.

    Sensors and Actuators A: Physical （Sensors and Actuators A: Physical)  370 2024年05月

    ISSN  09244247

    　概要を見る

    Ultrasonic atomization is a widely used technology. As the atomization device, lead zirconate titanate (PZT) and lithium niobate (LN) are comparatively investigated through experimental and numerical schemes. However, knowledge on a profitable scheme by which to efficiently deliver the atomized particles into the tracheal tube remains unclear. In this study, the physical difference of the transmission efficiency of water particles atomized by PZT and LN devices was measured. The water particles atomized by PZT and LN were injected into a human airway model including a nasal cavity and bronchial tube. The distribution of the amount of transmitted particles deposited at each of the monitoring positions was then estimated using the results of image analysis of color intensity. As a result, the atomized particles of the PZT device, which produced larger particles than the LN device, were more strongly affected by inertia and tended to be deposited at the area closer to the entrance of the nasal cavity. In contrast, the particles produced by the LN device tended to be transmitted deeper into the trachea. The experimental results indicated that the particle size distribution of PZT and LN, which have quite different maximum sizes of particles, largely influences the spatial distribution characteristics of particle deposition along the airway from the nasal cavity to the trachea.

  • ANALYSIS AND REAL-TIME PREDICTION OF 90 DEGREES TURNING MOVEMENTS DURING WALKING ASSUMING LIVING SPACE

    Motoyama R., Kondo M., Ogawa A., Mita A.

    Journal of Environmental Engineering (Japan) （Journal of Environmental Engineering (Japan))  89 （ 818 ） 222 - 233 2024年04月

    ISSN  13480685

    　概要を見る

    When introducing robots and sensors into living spaces, predicting turning movements while walking is an important element to ensure safety. In this study, we assumed a living space, set experimental conditions that did not interfere with the subjects' free movement, and measured natural turning movements. First, the parameters used for prediction were selected from the measured data. Then, using those parameters, he built a system that predicted 90-degree turning movements in real time. Finally, we verified the system. This research will contribute to the development and practical application of an analysis and prediction system for turning movements during walking.

  • 生活空間を想定した歩行時 90 度方向転換動作の解析とリアルタイム予測

    本山遼介， 近藤正芳， 小川愛実， 三田彰

    日本建築学会環境系論文集 89 (818), 222-233 2024年

  • Modeling and utilizing habits using process mining for building spatial design systems

    Haraguchi N., Ogawa A.

    Materials Research Proceedings （Materials Research Proceedings)  27   103 - 110 2023年

    ISSN  24743941

    　概要を見る

    Residents need to change their habitual behaviors following living space changes, such as moving or remodeling, and that may occur mental stress. This stress is a major problem, especially for the elderly, who are less able to cope with changes in their environment. To reduce this stress, a system that reflects the living information of the original houses in new houses, where habits can be retained in the new environments is needed. Many studies have been conducted to quantify life information as a habitual model using data mining and pattern recognition methods. “Process Mining” is a theory developed to visualize and improve processes in the business field and applied to lifestyle information, and it is possible to create a habit model. In recent years, several studies on habit models using process mining have been reported. However, there are no studies in which these process mining-based habit models have been adopted to design architectural spaces such as living spaces. Therefore, the purpose of this study is to investigate the relationship between habit and architectural space by utilizing a process mining-based habit model. Specifically, we propose the automatic extraction and visualization of habit behaviors through process mining and the use of habit models. The data acquisition experiment was conducted in an experimental smart home. This smart home is a mobile trailer house built by a multi-company project and is equipped with many sensors that can automatically acquire many daily living data. Subjects were recruited randomly and lived alone in this smart home for one week. An input matrix was created from the acquired data set and process mining was adapted to create habit models. In this study, two habit models were created: (1) a habit model based on behavioral information and (2) a habit model based on location information. Each input matrix consisted of (1) 16 types of behavior record data manually entered by the subject and (2) ground reaction force data in the house divided into 7 areas. We investigated the relationship between habitual behaviors and spatial conditions by integrating these two models.

  • Evaluation of a practical automatic damage assessment system using a single accelerometer for wooden frame houses

    Furukawa Y., Horita K., Mita A., Ogawa A.

    Materials Research Proceedings （Materials Research Proceedings)  27   143 - 149 2023年

    ISSN  24743941

    　概要を見る

    In recent years, Structural Health Monitoring (SHM) has been attracting more attention as a method to determine the existence of the damage and its extent. The typical SHM system employs many sensors to assess the damage quantitatively and qualitatively. However, such a system is not appropriate for wooden houses as it is very costly despite the strong demand. Therefore, developing a low-cost SHM system for wooden houses is necessary. We have been working on algorithms that automatically determine the degree of damage from the maximum inter-story drift angle and natural frequencies using two accelerometers and evaluate the accuracy of the results by applying them to full-scale shake table experimental data.[1] Then, we evolved the system to use only a single accelerometer. In this advanced method, we estimate the first natural frequency without being annoyed by the fundamental frequency of ground motion, which often deteriorates frequency estimation accuracy. In this paper, we demonstrate the applicability of the SHM system using only one sensor in practical scenarios. Firstly, we examined the proposed method using only one accelerometer through the simulation approach. Secondly, we test the system's applicability utilizing a series of large-scale shake table test data. Finally, we examine this method's validity and economic feasibility, contributing to cost reduction and simplification of the algorithm for practical use.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 人・居住環境間の力学的インタラクションのモデル化による空間の歩行支援性能評価

    2022年04月
    -
    2025年03月

    科学研究費助成事業, 小川 愛実, 若手研究, 未設定

    　研究概要を見る

    個人の身体機能に適した居住環境整備は、加齢や疾患などにより身体に障害を持つ人の生活動作の自立を促し、介護負担の軽減に貢献する。本研究では、居住環境が持つ人への動作支援性能の定量評価手法を提案し、居住環境整備プロセスを体系化することで個人の身体機能に適切な居住環境整備の実現を目指す。歩行動作を対象とし、家具や建具のもつ「寄り掛かれる」「把握できる」などの記号的な属性情報を数値的に扱うための人・居住環境間の力学的インタラクションモデルの提案と、空間の歩行支援性能評価を目的とする。この研究を居住環境整備に活用することで、必要十分な歩行支援による生活の自立に寄与し、健康寿命延伸に貢献する。

  • 見守りインフィルを用いた居住空間内での日常生活動作に対する環境・身体要因の解明

    2020年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 小川 愛実, 若手研究, 補助金,  研究代表者

    　研究概要を見る

    本研究では、運動器疾患罹患者もしくは予備軍を主な対象とし、動作計測システム、環境設置型の環境センサおよび時計型のウェアラブルセンサから構成される見守りインフィルを住宅内に導入することで、日常生活中の動作計測と動的な環境情報および身体情報の取得を長期にわたり実施する。医師による定期的な診断結果より得られる真の身体機能レベルを用いて、環境要因および身体要因の変動と、取得される動作パラメタの変化からそれらの要因が動作に与える影響を定量化する。これにより将来的に定期的な医師による診断を受けずに、見守りインフィルのみから真の身体機能レベルを推定することが期待される。

  • 運動器疾患の発症危険性評価のための精神状態を考慮した歩行ｔ軸推移モデルの構築

    2017年04月
    -
    2019年03月

    慶應義塾大学, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 小川 愛実, 特別研究員奨励費, 未設定

    　研究概要を見る

    本研究は住宅内に導入可能な歩行情報取得システムを構築し、これを用いて居住者の運動器疾患の発症危険性検知が可能な歩行t軸（時間軸）推移モデルを構築することを目的とした。提案システムの居住空間への導入可能性の検証、および運動器疾患の早期診断に役立つ指標の開発を達成した。提案システムはRGB-Dセンサ搭載ロボットを用いて対象者の下肢関節座標および角度を推定する。ロボットが対象者から一定距離を保つことで、距離の制限のないデータ取得が可能である。階段歩行では、センサを階段下と階段上に設置し同システムを適用する。搭載センサで取得した対象者の後ろ姿の深度データ（距離データ）を用いて歩行情報を推定する。
    提案システムの精度を直線歩行と階段歩行において検証したところ、従来手法よりも高精度で推定が可能であった。居住空間内での試用実験では、方向転換時など片足が死角に入る場合を除いて歩行情報推定が概ね可能であった。被験者が歩行した全経路のうちデータ取得可能であった区間は平均54 %であったことから、日常的にシステムを運用させた場合に従来の歩行テストと比較して十分なサンプル数が得られると考察される。
    運動器疾患として特に高齢者に罹患者の多い変形性膝関節症（膝OA）を取り上げ、地域在住高齢者を対象とした計測会において提案システムによる階段歩行計測を実施した。取得データから膝関節の空間上の軌跡を用いた独自のパラメタを算出したところ、膝関節部のレントゲン画像を用いた理学療法士による膝OAの5段階診断結果と相関が認められ、膝OAリスク評価指標の新たな提案と位置付けられた。
    膝OAは膝関節の変形と疼痛が徐々に進行するため、自覚症状が出る頃には既に介入が手遅れと言われる。本研究では提案システムを用いた膝OAの早期発見の可能性を示唆した。提案システムの活用により運動器疾患の早期発見による健康寿命の延伸が期待される。
    平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
    平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本機械学女性未来賞

    2019年03月, 一般社団法人日本機械学会

  • 2017年度日本建築学会大会（中国）学術講演会 環境工学部門 若手優秀発表賞

    2017年11月, 日本建築学会

  • 2016年度日本建築学会大会（九州）学術講演会 情報システム技術部門 若手優秀発表賞

    2016年09月, 日本建築学会

  • 義塾賞

    2014年03月, 慶應義塾大学

  • 日本機械学会畠山賞

    2014年03月, 一般社団法人日本機械学会

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 空間構造力学

    2024年度

  • 健康マネジメント概論

    2024年度

  • システムデザイン工学実験第１

    2024年度

  • 開放環境科学課題研究

    2024年度

  • 開放環境科学特別研究第２

    2024年度

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本生体医工学会, 

    2019年04月
    -
    継続中

  • 計測自動制御学会, 

    2019年04月
    -
    継続中

  • 日本機械学会, 

    2018年10月
    -
    継続中

  • 日本建築学会, 

    2014年04月
    -
    継続中
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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2020年09月
    -
    2021年03月

    関東支部 第27期総会・講演会実行委員会, 日本機械学会

  • 2019年07月
    -
    2019年09月

    LIFE2019 実行委員会, 日本機械学会

  • 2019年04月
    -
    継続中

    サスティナブル情報デザイン小委員会, 日本建築学会

  • 2019年04月
    -
    継続中

    システム・情報部門 コンピューテーショナル・インテリジェンス部会, 計測自動制御学会

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