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2019 Fiscal Year Annual Research Report

能動的音響計測に基づくハンズフリー/アイズフリーインタフェース

Research Project

Project/Area Number 18H04104
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

志築 文太郎  筑波大学, システム情報系, 教授 (20323280)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 伸  筑波大学, システム情報系, 准教授 (00272691)
嵯峨 智  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (10451535)
田中 二郎  早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授(任期付) (20251043)
VASILACHE SIMONA  筑波大学, システム情報系, 助教 (30606934)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsジェスチャ入力
Outline of Annual Research Achievements

代表者がこれまでに見いだした「能動的な音響計測による把持状態認識」は、物体がどのように触られているのか(すなわち把持状態)を、物体を様々な周波数で振動させその響き具合を見ることによって簡単に認識できるというシンプルかつ強力な基本原理である。本研究の目的は、これまで境界条件の変化に着目し固い物体(=形状が変化しない)における把持状態を検出対象としていた基本原理の応用範囲を、形状の変化に着目し人間という柔らかい物(=形状が変化する)の状態検出に広げられるかを探ることにある。
この目的に対して、令和元年度(平成31年度)では下記の研究開発項目を実施した。1)無線振動スピーカ・無線マイクのプロトタイプ制作。無線振動スピーカ・無線マイクのプロトタイプの性能向上を計るための設計の見直しを行った。2)手腕足状態の検出。前年度に引き続き、手の様々な部位に振動スピーカ・マイクを装着し、基本原理に基づいてこれらの状態や曲げ角度の検出を試みた。また、特にこれらの検出精度を上げるために、検出に適した振動の周波数帯域を探った。3)頭部状態の検出。前年度に引き続き、医療用ベルト・バンドを使って頭部付近の様々な部位に振動スピーカ・マイクを装着し、基本原理に基づいてこれらの状態や曲げ角度の検出を試みるための検討を行った。4)ハンズフリー/アイズフリー操作のための触覚フィードバックの設計。開発者が狙った触覚を自動生成するためのアルゴズムを開発するとともに、その提示性能を評価した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和元年度(平成31年度)の研究実施計画に予定していた研究項目をほぼ予定通りに実施することができた。ただし、実施を計画したものの達成できなかった研究項目も存在する(4項目中2項目)が、新たに生じた研究課題に対して、研究計画立案時には考えていなかった実装方法を見出すという当初想定していなかった研究成果を挙げることもできた。加えて、本提案手法で検出可能な押下圧を用いたアプリケーションの作成・試験を幾つか行った。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画が順調に進捗していることから、当初に予定してた研究項目を継続するとともに、申請者がこれまでに見いだした能動的音響計測という基本原理のさらなる応用可能性を探る。これらに加えて、被験者実験を衛生的に安全に行うための方策も追加で検討する。この検討結果に応じて、研究計画を調整する。

  • Research Products

    (18 results)

All 2020 2019

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 物を叩いたり振ったりした際の音と手の動きを用いた物体識別及び内容量認識2020

    • Author(s)
      小口雄斗, 志築文太郎, 高橋伸
    • Journal Title

      インタラクション2020論文集

      Volume: - Pages: pp. 951-954

  • [Journal Article] スマートフォンにおける押下圧によるタップの拡張のための予備調査2019

    • Author(s)
      池田凌, 漆山裕太, 志築文太郎
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2019-HCI-185 Pages: 7 pages

  • [Journal Article] Vibrotactile Signal Generation with GAN2019

    • Author(s)
      Shotaro Agatsuma, Shin Takahashi, and Satoshi Saga
    • Journal Title

      Proceedings of the 26th International Display Workshops (IDW '19)

      Volume: - Pages: pp. 20-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AudioTouch: Minimally Invasive Sensing of Micro-Gestures via Active Bio-Acoustic Sensing2019

    • Author(s)
      Yuki Kubo, Yuto Koguchi, Buntarou Shizuki, Shin Takahashi, and Otmar Hilliges
    • Journal Title

      Proceedings of the 21st International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services (MobileHCI '19)

      Volume: - Pages: 13 pages

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 異なる手形状に対する周波数応答の予備調査2019

    • Author(s)
      漆山裕太, 高倉礼, 鈴木翔大, 志築文太郎, 高橋伸
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2019-HCI-184 Pages: 8 pages

  • [Journal Article] An Investigation of Figure Recognition with Electrostatic Tactile Display2019

    • Author(s)
      Hirobumi Tomita, Shotaro Agatsuma, Ruiyun Wang, Shin Takahashi, Satoshi Saga, and Hiroyuki Kajimoto
    • Journal Title

      Proceedings of 21st International Conference on Human-Computer Interaction (HCI International 2019)

      Volume: - Pages: pp. 363-372

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 振動触覚ディスプレイのためのDCGANを用いた振動生成2019

    • Author(s)
      我妻正太郎, 黒木詢也, 嵯峨智, 高橋伸
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019論文集

      Volume: - Pages: 3 pages

  • [Journal Article] 静電気力を用いた触図ディスプレイにおける図形認識度の向上2019

    • Author(s)
      富田洋文, 嵯峨智, 梶本裕之, 高橋伸
    • Journal Title

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019論文集

      Volume: - Pages: 3 pages

  • [Journal Article] Pressure-Based One-Handed Interaction Technique for Large Smartphones Using Cursor2019

    • Author(s)
      Kyohei Hakka, Toshiyuki Ando, Buntarou Shizuki, and Shin Takahashi
    • Journal Title

      CHI 2019 symposia on Asian CHI Symposium: Emerging HCI Research Collection

      Volume: - Pages: 8 pages

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 物を叩いたり振ったりした際の音と手の動きを用いた物体識別及び内容量認識2020

    • Author(s)
      小口雄斗, 志築文太郎, 高橋伸
    • Organizer
      情報処理学会インタラクション2020
  • [Presentation] スマートフォンにおける押下圧によるタップの拡張のための予備調査2019

    • Author(s)
      池田凌, 漆山裕太, 志築文太郎
    • Organizer
      情報処理学会第185回ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
  • [Presentation] Vibrotactile Signal Generation with GAN2019

    • Author(s)
      Shotaro Agatsuma, Shin Takahashi, and Satoshi Saga
    • Organizer
      The 26th International Display Workshops (IDW '19)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] AudioTouch: Minimally Invasive Sensing of Micro-Gestures via Active Bio-Acoustic Sensing2019

    • Author(s)
      Yuki Kubo, Yuto Koguchi, Buntarou Shizuki, Shin Takahashi, and Otmar Hilliges
    • Organizer
      The 21st International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services (MobileHCI '19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 異なる手形状に対する周波数応答の予備調査2019

    • Author(s)
      漆山裕太, 高倉礼, 鈴木翔大, 志築文太郎, 高橋伸
    • Organizer
      情報処理学会第184回ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
  • [Presentation] An Investigation of Figure Recognition with Electrostatic Tactile Display2019

    • Author(s)
      Hirobumi Tomita, Shotaro Agatsuma, Ruiyun Wang, Shin Takahashi, Satoshi Saga, and Hiroyuki Kajimoto
    • Organizer
      21st International Conference on Human-Computer Interaction (HCI International 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 振動触覚ディスプレイのためのDCGANを用いた振動生成2019

    • Author(s)
      我妻正太郎, 黒木詢也, 嵯峨智, 高橋伸
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
  • [Presentation] 静電気力を用いた触図ディスプレイにおける図形認識度の向上2019

    • Author(s)
      富田洋文, 嵯峨智, 梶本裕之, 高橋伸
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
  • [Presentation] Pressure-Based One-Handed Interaction Technique for Large Smartphones Using Cursor2019

    • Author(s)
      Kyohei Hakka, Toshiyuki Ando, Buntarou Shizuki, and Shin Takahashi
    • Organizer
      CHI 2019 symposia on Asian CHI Symposium: Emerging HCI Research Collection
    • Int'l Joint Research

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Published: 2021-01-27  

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