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Development of No Motion VR Display Using Tonic Vibration Reflex

Research Project

Project/Area Number 22K19806
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Hirose Michitaka  東京大学, 先端科学技術研究センター, 名誉教授 (40156716)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 雨宮 智浩  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (70396175)
青山 一真  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任講師 (60783686)
伊藤 研一郎  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (30805578)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords移動感覚 / バーチャルリアリティ / 感覚提示 / 緊張性振動反射 / TVR / 運動錯覚 / 振動刺激
Outline of Research at the Start

本研究の目的は,大きな体動なしに身体運動を実感できるTVR型(緊張性振動反射(Tonic Vibration Reflex))の体感ディスプレイを開発することである.これによって発生する身体運動は,中枢からの指令による運動でないため,深部覚による運動知覚と,実際の身体運動との違いを発生させ,運動錯覚を起こすはずで,それをうまく利用することで身体運動ディスプレイを構成する.具体的には,TVRの効果を最大限に利用するために,最適設計パラメータの同定を行い,複数個所を刺激した場合のクロスエフェクト効果の解明に取り組み,具体的なインタフェースデバイスの試作とVR環境下での試験を行う.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop a method to make people feel physical movement without large body movements. In this study, we focused on vibration stimulation and transcutaneous electrical stimulation, which are lightweight and small devices that can be used to create the sensation of movement and motion without large body movements. We conducted basic research on the generation of the illusion of a traction force by partial vibration stimulation of a seat surface as a method to produce the sensation of whole-body movement. We also developed a slider mechanism that can create a state in which a person can move, and a system that can combine this with vibration of the seat surface. The effects of two vibration sources on tendon stimulation and transcutaneous electrical stimulation of the foot were verified by finite element simulation, and the design of a new stimulation method was discussed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

VRのHMDを利用した場合,テレワークでの使用を想定した場合,頭部の運動に伴って視空間が移動し,手に持ったコントローラのアクションによって,手が動く.つまり,身体性を伴った体験が可能となるのである.しかしながら,身体性を伴う体験をもたらす運動に利用できる空間リソースは多くの場合有限であり,十分に身体を動かせるスペースがない場合が多い.そこで,本研究では身体を動かしていないにも拘わらず,身体運動を知覚させることができ,身体運動ディスプレイを開発し,有限の現実空間リソース内で,広大なVR空間で自由に運動した感覚を振動刺激や経皮電気刺激等によってもたらす手法の開発に取り組んだ.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] メタバースのこれまでとこれから2023

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 106 Pages: 698-704

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 有限要素法を用いた足首の腱電気刺激における電極位置の最適化の試み2024

    • Author(s)
      太田貴士,雨宮智浩,葛岡英明,青山一真
    • Organizer
      第4回神経刺激インタフェース研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 有限要素法を用いた足首神経束電気刺激手法の検討2024

    • Author(s)
      田貴士,雨宮智浩,葛岡英明,青山一真
    • Organizer
      メディアエクスペリエンスとバーチャル環境基礎研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メタバースのこれまでとこれから2023

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Organizer
      Japan IT Week【秋】2023セミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] VR/メタバースはどこに向かうのか2023

    • Author(s)
      廣瀬通孝
    • Organizer
      第16回テレイグジスタンス研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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