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Development of noise-canceling HMD that reduces the presence of people and objects

Research Project

Project/Area Number 23K21689
Project/Area Number (Other) 21H03483 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionRyukoku University

Principal Investigator

Sakata Nobuchika  龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (40452411)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 河合 紀彦  大阪工業大学, 情報科学部, 准教授 (30610670)
佐藤 智和  滋賀大学, データサイエンス学系, 教授 (50362835)
清川 清  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60358869)
磯山 直也  大妻女子大学, 社会情報学部, 講師 (70742021)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
KeywordsノイズキャンセリングHMD / Diminished Reality / Augmented Reality / Cyber sickness / 減衰現実感 / 減衰表現 / 隠消現実感
Outline of Research at the Start

本研究は自分の視界をコントロールする研究として混雑環境下での視界中の人混み、もしくは、ある指定した人(達)以外の周囲の環境を視覚的ノイズとみなし、それらの存在感を減衰し、ストレス軽減や集中力向上を支援する視覚的ノイズキャンセリングヘッドマウントディスプレイ(NCHMD)の開発と有効性の評価を行う。視覚的ノイズキャンセリングを実現する具体的な手法として「視覚的ノイズとみなした群衆や周辺の環境をボケ、モザイク、モノクロ処理、縮小表示、半透明処理による存在感の減衰」を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we proposed a method that utilizes image generation AI for background completion in an “noise-canceling HMD” using AR technology, and compared it with the conventional Navier-Stokes method. The results showed that the proposed method achieved significantly higher realism evaluation and enabled more natural completion, but also revealed evaluation dispersion due to output variability.Additionally, as a countermeasure against VR sickness, we focused on methods for alleviating motion sickness and proposed and implemented a technique involving cooling the neck area. Evaluation experiments were conducted using a VR game known to induce VR sickness. The results showed that skin surface cooling significantly reduced the SSQ score and improved task performance, thereby demonstrating the effectiveness of cooling in alleviating VR sickness.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これら既存のARシステムが提供する情報支援では、HMDと頭部装着型カメラを組み合わせたシステムを装着すると「見えなかったものが見える」といったユーザ視界を強化する手法が一般的であった。これは今日のメガネでいえば近視用にあたるものであると考えている。一方で一般的には様々な用途のメガネがある。例えば、サングラスでは「眩しくないように」といった使用法である。このコンセプトをARシステムに適用することを応募者は考えており、「視覚情報で疲れないように」「視覚情報で心が乱されないように」「視覚情報を抑えてある対象に集中するように」といったHMDのあたらしい学術的意義や社会的意義が生じると考えている。

Report

(5 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2025 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Cross-Modal Interaction Between Perception and Vision of Grasping a Slanted Handrail to Reproduce the Sensation of Walking on a Slope in Virtual Reality2025

    • Author(s)
      Ohashi Yuto、Perusquia-Hernandez、Kiyokawa Kiyoshi、Sakata Nobuchika
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 25 Issue: 3 Pages: 938-938

    • DOI

      10.3390/s25030938

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] [Paper] Estimation of the Gaze Direction for First-person Perspective Images Based on Surveillance Cameras2025

    • Author(s)
      Uemura Keiji、Kiyokawa Kiyoshi、Sakata Nobuchika
    • Journal Title

      ITE Transactions on Media Technology and Applications

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 155-165

    • DOI

      10.3169/mta.13.155

    • ISSN
      2186-7364
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of AR-Based Home Appliance Agents on User’s Perception and Maintenance Behavior2023

    • Author(s)
      Baba Takeru、Isoyama Naoya、Uchiyama Hideaki、Sakata Nobuchika、Kiyokawa Kiyoshi
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 23 Issue: 8 Pages: 4135-4135

    • DOI

      10.3390/s23084135

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Manipulating Sense of Participation in Multipartite Conversations by Manipulating Head Attitude and Gaze Direction2021

    • Author(s)
      Higashi Kenta、Isoyama Naoya、Sakata Nobuchika、Kiyokawa Kiyoshi
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 33 Issue: 5 Pages: 1013-1028

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p1013

    • NAID

      130008106030

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2021-10-20
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 仮想空間における逆回転映像提示が回転後眼振に及ぼす効果2025

    • Author(s)
      拝藤 巧, 酒田 信親
    • Organizer
      2024年度3月MVE,研究会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚的透過による把持物体軽量化の研究2024

    • Author(s)
      小笠原駿, 酒田 信親:
    • Organizer
      第73回複合現実感研究会(SIG-MR)
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      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of changes of personal space in VR-space by point of view and the full-body illusion2024

    • Author(s)
      Naoki Kato and Nobuchika Sakata
    • Organizer
      2024 IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study of inpainting based on generative AI for noise-canceling HMDs.2024

    • Author(s)
      Waki Youei and Nobuchika Sakata
    • Organizer
      30th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology (VRST '24)
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 皮膚表面冷却によるVR酔い症状緩和の研究2024

    • Author(s)
      川村 大樹,酒田 信親
    • Organizer
      インタラクション2024
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      2023 Annual Research Report
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    • Author(s)
      川村大樹, 酒田信親
    • Organizer
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  • [Presentation] 四足歩行動物アバタの操作時における杖を用いた疲労度軽減2023

    • Author(s)
      生駒 峻人, 酒田 信親
    • Organizer
      SIG-MR2023年10月研究会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 物体の透明度による重さ知覚の変化2023

    • Author(s)
      小笠原 駿, 酒田信親
    • Organizer
      SIG-MR2023年10月研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚刺激と手すり把持感覚のクロスモーダルによる坂道歩行感覚の再現2023

    • Author(s)
      大橋 夢叶, 酒田 信親, 清川清
    • Organizer
      SIG-CS賞受賞記念講演2023年10月研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of Alleviating the Symptoms of VR Sickness by Cooling Skin Surface2023

    • Author(s)
      Taiki Kawamura and Nobuchika Sakata
    • Organizer
      nternational Conference on Artificial Reality and Telexistence and Eurographics Symposium on Virtual Environments - Posters and Demos (ICAT-EGVE 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プロテウス効果による姿勢改善を促進するシステムの提案2023

    • Author(s)
      北浦駿平, 酒田信親
    • Organizer
      MVE, 2023年1月研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 視覚刺激と手すり把持感覚のクロスモーダルによる坂道歩行感覚の再現2023

    • Author(s)
      大橋夢叶, 酒田信親
    • Organizer
      MVE, 2023年1月研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮膚表面冷却によるVR酔いの緩和の研究2023

    • Author(s)
      川村大樹, 酒田信親
    • Organizer
      MVE, 2023年1月研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 手すりを用いた坂道上昇感覚の再現の研究2022

    • Author(s)
      大橋夢叶, 酒田 信親
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第27回大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 膚表面冷却によるVR酔いの緩和2022

    • Author(s)
      川村大樹, 酒田 信親
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第27回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2026-01-16  

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