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操作者の身体特性に自動適合する電動車椅子の適応走行制御システムの開発

Publicly Offered Research

Project AreaCognitive Interaction Design: A Model-Based Understanding of Communication and its Application to Artifact Design
Project/Area Number 15H01623
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionNational Rehabilitation Center for Persons with Disabilities

Principal Investigator

硯川 潤  国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 福祉機器開発部, 研究室長 (50571577)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords電動車椅子 / 操作ログ / 走行評価 / ジョイスティック / 走行制御 / 操作戦略 / 速度調節 / 安全性 / ライフログ / 操作量 / 実生活環境
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,電動車椅子の安全かつ快適な操作を支援するために,時々刻々と変化する搭乗者の身体特性・状態を認識し,その結果に応じて適切な走行制御値を設定できる,電動車椅子の適応走行制御システムの開発を目的としている.本年度は,様々な制御設定下での走行実験データの分析から,搭乗者―車椅子間のインタラクションの特性を把握するための指標構築を試みた.その結果,以下の成果を得られた.
i) 速度調整操作における2種類の特徴モード:走行課題遂行時のジョイスティック操作において,速度調整に関する2種類の特徴的なモードが存在することを発見した.すなわち,所望の設定値に対応して連続的に操作角度を変化させるamplitude modulationと,最大設定値の離散的な入力で所望の速度を実現するpulse width modulationの2種類の戦略が,制御設定に応じて切り替えられていた.
ii) 操作特性をあらわす指標値:また,これらのモードへの尤度を推定するための指標値を新たに考案し,課題遂行時間とその指標値との間に負の相関があることを確認できた.これは,搭乗者―車椅子のインタラクションにおいて,搭乗者が認識する車椅子制御設定に関した「他者モデル」の適切さを定量化できたものと解釈できる.
以上の成果より,電動車椅子が操作者の認知的特性をリアルタイムに推定し,それをフィードバックすることで操作感を改善できる新たな制御システムの実現可能性を示すことができたと考える.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of Changes in Joystick Operation Induced by Downhill Turning Prevention Control for a Power Wheelchair2016

    • Author(s)
      硯川潤, 加茂光広, 飯田教和, 岩田拡也, 松本治, 井上剛伸
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 136 Issue: 9 Pages: 1318-1323

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.136.1318

    • NAID

      130005262343

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 車椅子ライフログによる走行・操作評価手法の開発 ―ビッグデータ時代の安全性評価を目指して―2016

    • Author(s)
      硯川潤
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 99 Pages: 505-510

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of Back Cooling with Peltier Devices on Thermoregulatory Responses in a Hot Environment2016

    • Author(s)
      Suzurikawa J, Fujimoto S, Mikami K, Jonai H, Inoue T
    • Journal Title

      IEEJ Trans. Electr. Electron. Eng.

      Volume: 11

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 福祉機器の適合デザイン ~失敗しないための設計論~2016

    • Author(s)
      硯川潤
    • Organizer
      とやま医薬工連携研究会 「平成27年度 第2回セミナー(福祉機器)」
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-01-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Two Modes of Speed Adjusting Operation Revealed in Joystick Maneuver of Power Wheelchair - Toward Wheelchair Skills Assessment with Life-Logging -2016

    • Author(s)
      Komoto K, Suzurikawa J
    • Organizer
      Joint International Conference of BDAHI2016 and u-Healthcare2016 (BigHealth-2016)
    • Place of Presentation
      会津大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジョイスティック入力を含む実環境・実ユーザ電動車椅子 ライフログの走行環境評価における有用性2016

    • Author(s)
      高本健吾, 硯川潤
    • Organizer
      LIFE2016
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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