| Project/Area Number |
22K17941
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
高田 崚介 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (30909627)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 導電繊維 / テキスタイルインタフェース / ウェアラブル / ファブリケーション / テキスタルインタフェース / ゴムセンサ / バーチャルリアリティ / ポーズ認識 / センサスーツ |
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| Outline of Research at the Start |
導電繊維をセンサとして用いることにより，安価かつ軽量・装着性が良く，洗えて壊れにくいデータグローブ技術を開発してきた．本技術にて指の曲げ/開き/指同士の接触および接触位置といった手形状を認識可能である．本技術を拡張し，身体全体の姿勢を認識することを目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、これまで開発してきた手袋向けの導電繊維を用いたセンシング技術を他の衣類等への応用、および導電繊維を含めた導電衣類開発用素材を開発するものである。2022年度では導電性靴下への応用や、レーザ加工による天然ゴム表面の炭化による導電素材の開発を試み、その成果を学会にて3件発表した。2023年度ではさらに、別の衣類等としてあやとり紐やしっぽ型衣類（仮装を想定）への応用や、金属系人工筋肉の一種であるバイオメタルファイバーおよび鉄粉ボンドを用いた導電素材の開発を試みた。その結果、今年度は学会にて4件の成果を報告した。①導電性あやとり紐の製作およびセンシング応用、②導電性繊維で構築したスリーブ内に二心導線を通したしっぽ型センサの検証、③バイオメタル・ファイバーを用いた指の曲げ計測、④鉄粉とボンドを混ぜた鉄粉ボンドを手袋に塗布することによる拡張可能なデータグローブの作製の調査を行った。
①の研究成果はこれまで研究開発してきた手袋型デバイス向けのセンシング技術を導電性あやとり紐に応用可能か調査したものであり、あやとりの技を認識できそうであることを報告したものである。②の研究成果は導電性衣類として仮装衣装であるしっぽを設計・制作し、曲げや手の接触がセンシング可能か調査し、その可能性を報告したものである。③の成果ではバイオメタルファイバーというアクチュエータデバイスをウェラブルへ利用するだけでなく、センシングを併せて行う応用が可能であることを報告した。④の成果では鉄粉ボンドを衣類に塗ることで導電性を付与し、センシングに応用するだけでなく、磁性体であるため磁石を介したアタッチメントの装着が可能であることを報告した。
これらの成果は本技術の新たな適用領域の開拓および新しいウェアラブルセンシング用素材開発につながるものである。
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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
本研究は、これまで開発してきた手袋向けの導電繊維を用いたセンシング技術を他の衣類等への応用、および導電繊維を含めた導電衣類開発用素材を開発するものである。2022年度では導電性靴下への応用や、レーザ加工による天然ゴム表面の炭化による導電素材の開発を試み、その成果を学会にて3件発表した。2023年度ではさらに、別の衣類等としてあやとり紐やしっぽ型衣類（仮装を想定）への応用や、金属系人工筋肉の一種であるバイオメタルファイバーおよび鉄粉ボンドを用いた導電素材の開発を試みた。その結果、今年度は学会にて4件の成果を報告した。①導電性あやとり紐の製作およびセンシング応用、②導電性繊維で構築したスリーブ内に二心導線を通したしっぽ型センサの検証、③バイオメタル・ファイバーを用いた指の曲げ計測、④鉄粉とボンドを混ぜた鉄粉ボンドを手袋に塗布することによる拡張可能なデータグローブの作製の調査を行った。
①の研究成果はこれまで研究開発してきた手袋型デバイス向けのセンシング技術を導電性あやとり紐に応用可能か調査したものであり、あやとりの技を認識できそうであることを報告したものである。②の研究成果は導電性衣類として仮装衣装であるしっぽを設計・制作し、曲げや手の接触がセンシング可能か調査し、その可能性を報告したものである。③の成果ではバイオメタルファイバーというアクチュエータデバイスをウェラブルへ利用するだけでなく、センシングを併せて行う応用が可能であることを報告した。④の成果では鉄粉ボンドを衣類に塗ることで導電性を付与し、センシングに応用するだけでなく、磁性体であるため磁石を介したアタッチメントの装着が可能であることを報告した。
これらの成果は本技術の新たな適用領域の開拓および新しいウェアラブルセンシング用素材開発につながるものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、導電繊維を用いたセンシング技術の開発および新素材の応用を通じて、様々なウェアラブルデバイスの可能性を探ってきました。今後は以下の点を重点的に研究を進める。
多様な衣類や小物への応用拡大：これまでの、靴下、あやとり紐、しっぽ型衣装など多様な対象物への導電繊維の応用可能性を確認してきました。今後は、さらにジャケット、帽子、ズボン、靴、バッグなど他の衣類への適用を進める。
センシング技術の高度化：各デバイスのセンシング精度を向上させるための技術的な改善を進める。具体的には、あやとり技やしっぽの曲げ伸ばし、指の曲げ計測など、各用途ごとの最適なセンシング方法を確立し、さらなる高精度化を目指す。
新素材の開発と応用：バイオメタルファイバーや鉄粉ボンドといった新素材の応用を進めるとともに、他の新素材の開発および導入を積極的に行う。特に、導電性と柔軟性を兼ね備えた素材や、軽量かつ耐久性のある素材の開発に注力する。
実用化に向けたプロトタイプの開発：これまでの研究成果を基に、実用化を見据えたプロトタイプの開発を行う。また実際の使用シーンを想定したプロトタイプの製作と評価を進める。
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