仮想空間における人間・機械系の相互適応を考慮した適応支援インターフェイス

• Project/Area Number: 08234211
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 福田 敏男 名古屋大学, 工学部, 教授 (70156785)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新井 史人 名古屋大学, 工学部, 講師 (90221051)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000); Fiscal Year 1996: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: 適応インタフェース / 操従システム / 仮想空間 / 操作支援 / クレーン / 生体信号 / 相互適応 / 感覚提示

Research Abstract

機械系が複雑化し、人間の生活に深く入り込むと人間と機械の間で様々な衝突が生じ、それらが原因となって機械の誤動作や事故にいたる危険性がある。これらを未然に防ぐため、機械が相手(操作者である人間)との相互関係を認識、考慮しながら、積極的に相手に同調、適応し、仕事の目的や状況に応じて、操作者を個人別に適応的に支援する「人に優しい」適応支援システムの実現を目的とした。このとき、機械が人間に適応する方向と、人間が機械に適応する両方向を考慮し、安全性の向上や仮想空間における新しい教育システムについて検討した。
本研究では知識レベルとと動作レベルの両方を含んだ統合レベルでの支援を試みた。これには機械系とオペレータとマルチモーダルな相互作用が有効と考えられる。このため、操作を容易にするためのマルチモーダルな情報提示手法を提案した。また、オペレータの生理信号を評価することにより心理状態を評価し、相互認識に基づいた高度な適応支援が有効と考えられる。このため、皮膚電気反射および脈派の信号から、オペレータのメンタルワークロードを評価し、これを技能と合わせて評価して個別対応が可能な適応支援手法を考案した。
以上の相互適応インタフェースをクレーン操縦システムに組み込んだ。近年、建設現場において作業性と機動性に優れたラフテレンクレーンが盛んに用いられているが、作業対象である荷物がロープで吊されているため制御しにくいこと、また運転席から吊り荷の状況が掴みにくいことなどから操作が困難である。提案する相互適応インタフェースは上述したマルチモーダルな情報提示機能、心的負担と技能に基づき相互適応可能な能動支援機能とを有する。まず、クレーン操作システムを仮想空間上に構築し、各種感覚提示を可能とする実験システムを試作した。この装置を用いて、複数の被験者に対して実験を行い、提案手法の有効性を確認した。