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Establishment of olfactory augmentation technologies: Development of olfactory modulator that can enhance human olfactory selectivity

Research Project

Project/Area Number 19K14947
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionThe University of Electro-Communications (2021)
Osaka University (2019-2020)

Principal Investigator

Matsukura Haruka  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (60808757)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords嗅覚 / 身体拡張 / バーチャルリアリティ / 感性情報学 / 嗅覚ディスプレイ / ヒューマンインタフェース
Outline of Research at the Start

本研究では,嗅覚に関する身体拡張技術の確立を目指し,人間の匂い知覚を変調する装置を開発する。また,人間の匂い識別能力を向上することを試みる。ユーザが鼻孔に吸引しようとしている空気をトラップし,廉価ワインの匂いを高級ワインの匂いに変えるなど,元の匂いと異なる匂いを提示することを可能にする。また,緑茶の匂いに混入したカビの匂いなど,識別が難しい匂いを分光スペクトルのように分離して提示する装置の実現を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Toward establishment of olfactory augmentation technologies as a new modality of human augmentation, we have developed several types of olfactory modulators in this research project. By collecting odor molecules wafting in the air onto the adsorbent, we can increase the concentration of the odor vapor. By presenting this concentrated odor vapor, we can make the user feel as if their olfactory sensitivity is enhanced. The mixing ratio of odor molecules can be modulated by using adsorbents having affinities to different classes of odor molecules. Olfactory perception can be also modulated by presenting thermal and/or wind stimuli to the user even if the same odor is presented. We have fabricated the prototype systems of these olfactory modulators and have experimentally shown their feasibility.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

バーチャルリアリティシステムやロボットの開発で培われた技術を応用し,人間の運動能力や認識能力の限界を超えた身体拡張を実現しようという研究は多数ある。しかし,嗅覚の拡張を目指した研究は,他にない。本研究では,嗅覚感度増強装置や匂い知覚変調装置の研究開発を行い,その実現可能性を実験的に示した。この技術を発展させれば,加齢や疾病によって衰えた嗅覚を補助する,不快な匂いを除去してスメルハラスメントを予防するなどの応用が可能になると期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 顔への温冷覚・風覚刺激による嗅覚変調2022

    • Author(s)
      岡本 祥宏, 松倉 悠, 佐藤 宏介
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      Volume: 27

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Human Olfactory Interface for Odor Modulation Utilizing Gas Adsorption and Desorption: Evaluation of Separation Performance of Odorous Substances in Adsorption Process2021

    • Author(s)
      Kento Honda, Haruka Matsukura, Daisuke Iwai, Hiroshi Ishida, Kosuke Sato
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 12936 Pages: 431-435

    • DOI

      10.1007/978-3-030-85607-6_52

    • ISBN
      9783030856069, 9783030856076
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 呼吸に同期した気流制御による匂いの混入を抑制した嗅覚ディスプレイの開発2022

    • Author(s)
      本田 健斗, 松倉 悠, 岩井 大輔, 佐藤 宏介
    • Organizer
      第28回香り・味と生体情報研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 匂い強度を増幅する装置の開発―マルチチャネル匂い濃縮セルの試作―2022

    • Author(s)
      木村 晟也, 谷口 大輔, 吉田 朋子, 坂上 源生, 松倉 悠, 石田 寛
    • Organizer
      令和4年度電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Applying odor preconcentrator for enhancing human olfaction: Feasibility study2021

    • Author(s)
      Yosuke Tsukada, Takumi Kawai, Haruka Matsukura, Hiroshi Ishida
    • Organizer
      18th International Meeting on Chemical Sensors
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 匂い知覚変調のための温覚提示手法の比較2021

    • Author(s)
      岡本 祥宏,松倉 悠,佐藤 宏介
    • Organizer
      第65回システム制御情報学会研究発表講演会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] HMD搭載匂い提示における呼吸同期-MEMS風量センサを用いた吸気検出とピエゾ振動子を用いた匂い提示-2021

    • Author(s)
      大村 恭歌, 松倉 悠, 佐藤 宏介
    • Organizer
      第27回香り・味と生体情報研究会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 匂い強度を短時間で増幅する装置の基礎的研究―濃縮セル構造の検討とE-Noseによる評価―2021

    • Author(s)
      吉田 朋子, 塚田 鷹介, 松倉 悠, 石田 寛
    • Organizer
      日本機械学会第20回機素潤滑設計部門講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] XRシステムのための呼吸同期型匂い提示装置の開発2021

    • Author(s)
      大村 恭歌, 松倉 悠, 佐藤 宏介
    • Organizer
      電気学会マイクロマシン・センサシステム/ケミカルセンサ/バイオ・マイクロシステム合同研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ガスの吸脱着に基づく匂い変調デバイスの開発ー吸着時における匂い物質の分離ー2021

    • Author(s)
      本田 健斗, 松倉 悠, 岩井 大輔, 石田 寛, 佐藤 宏介
    • Organizer
      第26回香り・味と生体情報研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 匂いセンサと嗅覚ディスプレイの研究開発課題2021

    • Author(s)
      松倉 悠, 石田 寛
    • Organizer
      令和3年電気学会全国大会
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      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 匂い強度を短時間で増幅する装置の基礎的研究―濃縮セル構造の検討―2020

    • Author(s)
      塚田 鷹介, 吉田 朋子, 松倉 悠, 石田 寛
    • Organizer
      第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 温度を制御した空気によるにおいの印象変調2020

    • Author(s)
      藤野 佑一, 松倉 悠, 平木 剛史, 岩井 大輔, 佐藤 宏介
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第25回香り・味と生体情報研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ガスの吸脱着に基づく匂い変調デバイスに関する基礎的検討2020

    • Author(s)
      本田 健斗, 松倉 悠, 岩井 大輔, 石田 寛, 佐藤 宏介
    • Organizer
      令和2年電気学会全国大会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 温湿度制御に基づきにおいの印象を変調させる空気提示装置2020

    • Author(s)
      藤野 佑一, 松倉 悠, 平木 剛史, 岩井 大輔, 佐藤 宏介
    • Organizer
      電気学会ケミカルセンサ/バイオ・マイクロシステム合同研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Smelling Screenの開発と嗅覚に関する身体拡張の可能性2019

    • Author(s)
      松倉 悠, 藤野 佑一, 安部 直喜, 岩井 大輔, 石田 寛, 佐藤 宏介
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第67回サイバースペースと仮想都市研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 匂いのセンシング技術2020

    • Author(s)
      中本 高道, 松倉 悠, 石田 寛, 他33名
    • Total Pages
      289
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781315157
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      2020 Research-status Report
  • [Book] においのセンシング、分析とその可視化、数値化2020

    • Author(s)
      塩田 清二, 松倉 悠, 石田 寛, 他54名
    • Total Pages
      543
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048104
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 松倉悠Webページ

    • URL

      https://www.haruka-matsukura.com

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 松倉悠Webページ

    • URL

      https://www.haruka-matsu.com

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 松倉悠ウェブページ

    • URL

      https://haruka-matsu.jimdofree.com

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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