2021 Fiscal Year Annual Research Report
疲労軽減を狙った小型船舶スカイフックキャビンの操作性を回復するAI×VR
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18H01670
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
外山 茂浩 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (60342507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 富士雄 長岡工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30353337)
酒井 一樹 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教 (40824298)
上村 健二 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80708090)
宮崎 敏昌 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (90321413)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 小型船舶 / 操作性 / バーチャルリアリティ / AI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．NIRSによる平衡感覚の評価
視覚刺激等で被験者に仮想提示される平衡感覚を定量評価するためNIRSを用いた．具体的には，スチュワートプラットフォームを用いて被験者座面をロール傾斜させ，疑似的な平衡感覚の変化を被験者に付与する．ロール傾斜に応じた運動野活動評価実験によって平衡感覚の定量評価を試みた．被験者が閉眼・脱力して着座した状態で傾斜を与えた際のOxyHb濃度変化を分析した結果，左右それぞれのロール傾斜に対し，傾斜角が大きくなるにつれて反応の強度が増し，反応を示す測定Chが左右で異なることが分かった．線形回帰モデル，AIモデルで平衡感覚の推定を試みた結果，AIモデルによって良好な推定精度が獲得された．
２．バーチャルグリッドを利用した操船支援システムの開発
これまで前庭電気刺激や，一定模様の視覚刺激映像を提示する手法を検討してきたが，どれも効果が小さく，更なる改善が必要であることが分かった．そこで，ヘッドマウントディスプレイ（HMD）上で，ベクションを強化するためのバーチャルグリッドを導入した操船支援システムを開発した．HMDに投影された操船シミュレーションの水面映像に，バーチャルグリッドを重ねて表示することで，操船者が船体姿勢に関する情報を直感的に把握することを支援する．ISO9241-11に定義されるユーザビリティに基づき，被験者10名に対して操船シミュレータを用いた模擬操船実験を実施することで操作性を評価した．その結果，開発した操船支援システムにより操作性が10%改善することが明らかとなった．バーチャルグリッドにより，船体姿勢を把握しやすいと回答した被験者が大半であったことから，バーチャルグリッド提示の基本的な有効性を確認した．バーチャルグリッドの格子幅等のパラメータをAI等によって最適化すれば，更なる操作性改善の可能性を明らかにした．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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