複合現実感における人体影響とその軽減策に関する生体情報工学的研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19800042
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 中島 佐和子 Keio University, 理工学部, 助教 (40453542)
• Keywords: バーチャルリアリティ / 複合現実感 / ディスプレイ / 生理心理学 / 運転支援 / ヒューマンインタフェース / サイバーシックネス / 映像酔い

Research Abstract

本課題の目的は,生体影響の少ないヒューマンインタフェースの開発を通じて,実環境指向の複合現実感(MR)技術を利用した安全なMR情報提示方法の可能性を広げることである.本研究では,具体的な応用環境として,自動車運転支援向けの映像重畳装置(MRディスプレイ)の生体影響評価を取り上げ,身体への親和性という観点からユーザへの支援情報提示法の可能性を拡充することを検討する.
最終年度は,初年度に開発した,幅広いユーザ層に対して実世界を意識したMRの生体影響評価を定量的かつ総合的に実施できる広視野MRディスプレイを搭載した新しい実験システムを駆使し,主に,I)虚像の映像遅延,II)虚像の映像表示画角の観点から,ユーザへのMR情報提示をどの程度まで安全に広げることができるかを推定する試みを具体的に実施した.運転環境を想定した身体加振周波数帯域(0.1から2.0Hz)の振動条件下における10分間の2Dドライビングシミュレータの後に生体影響評価を行った.いくつかの映像遅延条件を用いた実験の結果,実像に対する虚像の映像提示遅延時間が増大するほど,特に1.0から0.4Hzより低周波な加振領域において,自律神経系の呼吸ピーク周波数が上昇し,また,平衡機能系の重心動揺量(COPの軌跡長)が増大するという加振周波数に依存した傾向が一部に示された.一方,虚像の提示視野角の拡大によっては,17.6×6.2degから18.2×13.6degの映像範囲においては生体影響の程度を著しく増大させるという程度には至らなかった.
以上より,特に低周波な振動条件下においてMRディスプレイの使用が想定される場合には,映像遅延条件を適切に設定した機器設計を行うことにより,これまで問題としてきた揺れや振動のある実環境での使用において生じる違和感や生体影響などを惹起させにくい,身体への親和性の高く実用場面に無理なく浸透するMR機器を具体的に実現化させる指針を示すことができた.

Research Products

• [Journal Article] Evaluation of Mixed Reality Sickness by Changing the Time Lag between Real Images and Virtual Images in an Advanced Driver Assistance System (2009)
  • Author(s): Sawako Nakajima, Shuchi Ino, Kazuhiko Yamashita, Mitsuru Sato, Akio Kimura
  • Journal Title: Proceedings of the 11^<th> International Congress of the IUPESM 2009(WC2009) (CD-ROM) Pages: 426-429
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Preliminary Study of a Power Assist System for Toe Exercise using a Metal Hydride Actuator (2009)
  • Author(s): Shuichi Ino, Minako Hosono, Mitsuru Sato, Sawako Nakajima, Kazuhiko Yamashita, Takashi Izumi
  • Journal Title: Proceedings of the 11th International Congress of the IUPESM 2009(WC2009) (CD-ROM) Pages: 287-290
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高齢者の定量的下肢筋力評価のための膝間力計測器の開発 (2009)
  • Author(s): 山下和彦, 今泉一哉, 岩上優美, 佐藤満, 中島佐和子, 井野秀一, 小山裕徳, 川澄正史, 伊福部達
  • Journal Title: 電気学会論文誌 (掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Proposal of Reduction Method of MR Sickness using Auditory Stimuli for Advanced Driver Assistance Systems (2009)
  • Author(s): Sawako Nakajima, Shuichi Ino, Kazuhiko Yamashita, Mitsuru Sato, Akio Kimura
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Industrial Technology IEEE ICIT 2009 (CD-ROM) Pages: 359-363
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Soft Metal Hydride Actuator Using LaNi5 Alloy and a Laminate Film Bellows (2009)
  • Author(s): Shuichi Ino, Minako Hosono, Mitsuru Sato, Sawako Nakajima, Kazuhiko Yamashita, Takashi Izumi
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Industrial Technology IEEE ICIT 2009 (CD-ROM) Pages: 1215-1220
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surplus Heat Drive Actuator using MH Alloys for Assistive Devices (2009)
  • Author(s): Mitsuru Sato, Minako Hosono, Sawako Nakajima, Kazuhiko Yamashita, Takashi Izumi, Shuichi Ino
  • Journal Title: Proceedings of the International Conference on Industrial Technology IEEE ICIT 2009 (CD-ROM) Pages: 1138-1143
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prototype Design of a Wearable Metal Hydride Actuator Using a Soft Bellows for Motor Rehabilitation (2009)
  • Author(s): Shuichi Ino, Mitsuru Sato, Minako Hosono, Sawako Nakajima, Kazuhiko Yamashita, Toshiaki Tanaka, Takashi Izumi
  • Journal Title: Proceedings of the 30^<th> International Conference of IEEE EMBS (CD-ROM) Pages: 3451-3454
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 瞬目情報に基づく脳卒中患者の移乗動作改善に関する提案 (2009)
  • Author(s): 中島佐和子, 山近友里恵, 山田卓也, 伊海友雪, 黒木美百, 井野秀一, 泉隆, 山田深, 大田哲生, 木村彰男
  • Organizer: 第9回日本VR医学会学術大会
  • Place of Presentation: 東京, 国立がんセンター
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] 運動リハビリテーションを支援する柔らかい構造の水素吸蔵合金アクチュエータの開発 (2009)
  • Author(s): 井野秀一, 佐藤満, 細野美奈子, 山下和彦, 中島佐和子, 泉隆
  • Organizer: 第9回日本VR医学会学術大会
  • Place of Presentation: 東京, 国立がんセンター
  • Year and Date: 2009-09-29
• [Presentation] 高次脳機能障害を有する脳卒中患者の移乗支援に関する基礎的検討 (2009)
  • Author(s): 中島佐和子, 山近友里恵, 山田卓也, 伊海友雪, 黒木美百, 井野秀一, 泉隆, 山田深, 大田哲生, 木村彰男
  • Organizer: ヒューマンインターフェースシンポジウム2009
  • Place of Presentation: 東京, お茶の水女子大学
  • Year and Date: 2009-09-03
• [Presentation] 脳卒中片麻痺患者における複数回入院群と在宅生活群の日常生活自立度の比較 (2009)
  • Author(s): 伊海友雪, 吉田亜友美, 田中智子, 中島佐和子, 大田哲生
  • Organizer: 第43回日本作業療法学会
  • Place of Presentation: 福島, ビッグパレット福島
  • Year and Date: 2009-06-20
• [Presentation] ビデオ画像による脳卒中患者の機能評価の検討 (2009)
  • Author(s): 大田哲生, 木村彰男, 阿部玲音, 早稲田真, 伏屋洋志, 山田深, 正門由久, 鈴木幹次郎, 川上途行, 中島佐和子, 富田豊, 袖岡洸美, 佐々木経世
  • Organizer: 第46回リハビリテーション医学会学術集会
  • Place of Presentation: 静岡, グランシップ
  • Year and Date: 2009-06-05
• [Presentation] 足趾関節のリハビリ運動支援のためのソフトアクチュエータの基礎的研究 (2009)
  • Author(s): 井野秀一, 細野美奈子, 佐藤満, 山下和彦, 中島佐和子, 泉隆
  • Organizer: 第48回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 東京, タワーホール船堀
  • Year and Date: 2009-04-25
• [Presentation] 広視野HUDを用いたドライバ支援のためのMRシミュレータの構築とその評価 (2008)
  • Author(s): 中島佐和子, 井野秀一, 佐藤満, 山下和彦, 木村彰男
  • Organizer: 日本バーチャルリアリティ学会第13回大会
  • Place of Presentation: 奈良, 奈良先端科学技術大学院大学
  • Year and Date: 2008-09-26
• [Presentation] 広視野HUD式ドライバ支援システムに関する基礎的研究 (2008)
  • Author(s): 中島佐和子, 井野秀一, 佐藤満, 山下和彦, 木村彰男
  • Organizer: ヒューマンインターフェースシンポジウム2008
  • Place of Presentation: 大阪, 大阪大学コンベンションセンター
  • Year and Date: 2008-09-03
• [Presentation] 振動環境下におけるMRドライバ支援システムの生体工学的研究 -生体影響評価とその軽減策の模索- (2008)
  • Author(s): 中島佐和子, 井野秀一, 佐藤満, 山下和彦, 木村彰男
  • Organizer: 平成20年度第1回VRリハビリテーション研究委員会講演会(日本VR医学会)
  • Place of Presentation: 三菱プレシジョン株式会社鎌倉事業所
  • Year and Date: 2008-06-03
• [Remarks]
  • URL: http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/200901005087634361