A Method for Constructing a Pseudo-Sensation of Body Movement Based on Integrating Multisensory Cues and Transforming Body Schema
| Project/Area Number |
21H04883
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
雨宮 智浩 東京大学, 情報基盤センター, 教授 (70396175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池井 寧 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (00202870)
廣瀬 通孝 東京大学, 先端科学技術研究センター, 名誉教授 (40156716)
青山 一真 群馬大学, 情報学部, 准教授 (60783686)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,860,000 (Direct Cost: ¥32,200,000、Indirect Cost: ¥9,660,000)
Fiscal Year 2024: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
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| Keywords | 身体錯覚 / 体性感覚 / 感覚間相互作用 / VR / GVS / 身体感覚 / 歩行感覚 / メタバース / 身体近傍空間 / 歩行 |
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| Outline of Research at the Start |
現在の遠隔ビデオ会議システムでは身体運動の伝達に課題があることが明らかになってきた．本研究の目的は，中枢から筋への運動指令なしで，感覚間相互作用により身体に関する潜在的知識(身体図式)を更新させ，実際の身体運動で生じる感覚情報とのゲイン調整を適切に行うことによって擬似的な身体移動体験を創出する手法の確立と適用限界の検証である．多様な身体移動体験を多様な利用者に対して安定して提供するため，(A)自然な擬似移動体験を成立させる多感覚統合のために必要な感覚情報のゲイン調整手法， (B)身体錯覚による身体移動体験の拡張条件, (C)多様な身体移動体験の創出手法の有用性と適用限界を明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，身体運動感覚への適切な刺激によって，実際の身体運動で生じる感覚情報とのゲイン調整を適切に行い，それによって擬似的な身体移動体験を創出する手法の確立と適用限界の検証を目的としている．2022年度はVR空間での運動や移動感覚を中心に実験を行った．
まず，着座姿勢のユーザに対して，曲線上を歩くような擬似的な歩行感覚の提示手法について調べた．ヨー回転を含む３自由度のモーションチェアを開発し，歩行する映像に同期させたヨー軸回転刺激によって歩行感覚が高まることを確認した．また，モーションチェアのような機械的な刺激だけでなく，前庭電気刺激(GVS)の利用や，乳様突起部への振動刺激による加速度感覚の提示の可能性について調べた．
立位姿勢のユーザに対して，足裏への振動刺激によって飛行感覚を生成できるかを調べた．ジェット噴射する水上浮遊体験のようなVR体験が実現できること，足裏への振動刺激に適した振動周波数が存在することを確認した．
続いて，実際の手の動きとは対応していないアバタの手の動きによって，力覚の知覚が変化することと，その時間特性を調べた．また，腱振動刺激によって腕の姿勢の曖昧さを高め，アバタと手の乖離が生み出す力覚知覚について調べた．腱振動刺激が感覚情報のノイズとして寄与することで，Pseudo-haptics効果の知覚閾値を拡大することを示した．
また，前年度に実施した足首への腱への電気刺激の研究を発展させ，腕への電気神経刺激によって触覚が提示可能かを確認した．手首の周囲に配置した電極によって手のひらや指先といった遠隔位置に触覚を生起させることができ，擬似的な身体移動体験のためのディスプレイの装着位置に関する検証を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
COVID-19の世界的流行により，感染対策を実施しながら外部被験者実験を実施し，本研究課題の目標に向かって着実にトライアルが進んでいる．COVID-19の影響で，国際会議の研究報告などが一部できなかったが，論文誌投稿などは計画通り進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
外部被験者を含めた評価実験の頻度を高め，計画的な論文発表を行う．また，研究成果の見せ方として，実演展示などを含めた手段の検討を再開する．
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Report
(3 results)
Research Products
(25 results)
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[Presentation] Novel Motion Display for Virtual Walking.2021
Author(s)
Minori Unno, Ken Yamaoka, Vibol Yem, Tomohiro Amemiya, Michiteru Kitazaki, Yasushi Ikei
Organizer
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