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2023 Fiscal Year Annual Research Report

自律走行車いすをより自由に制御できるBMI操作画面に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21K11207
Research InstitutionKagawa National College of Technology

Principal Investigator

大西 章也  香川高等専門学校, 電子システム工学科, 講師 (20747969)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
KeywordsBMI / P300 / 電動車いす / 自律走行 / 脳波
Outline of Annual Research Achievements

ブレイン・マシン・インタフェース(BMI)は脳波により電動車いすなどを制御することを可能にするインタフェースである.BMIを用いて電動車いすを制御したこれまでの研究では命令の種類が実験を通して一定であり,制御命令とBMI操作画面が一対一で対応付けられた実験専用のものであった.しかし,実用化のためにはBMIにより電動車いすの制御だけでなく,移動先での家電の制御なども必要である.そのような場合,従来のようにBMI操作画面が一対一で対応付けるだけでは不十分であり,状況に応じて最適なBMI操作画面を提供するのが良いと考える.本研究では自律走行ロボットおよび周囲の危機を同時に制御可能なBMI操作画面を開発し,その評価を行うことを目的とした.
令和3年度は小型ロボットを用いて自律走行ロボットの試作を行い,それを電動車いすにも実装した自律走行車いすを開発した.令和4年度は家電を遠隔制御できる小型無線制御装置を開発し,電動車いすと同時に家電も制御できるようなBMIシステムを開発した.そのBMIシステムの刺激提示画面生成には特徴の近い家電制御命令を並べることができるランドマークマップを応用した.
令和5年度はBMIシステムを使って家電と自律走行車いすを同時に制御可能であることを実験を通して確認した.開発した装置は公開講座にて中学生や保護者に対して実演した.またBMI操作画面には3行3列のマス目に文字で家電名または命令名を表示して選ぶものを用意し,ランダムにレイアウトした場合と,ランドマークマップを用いた場合を比較したところ,選択までの時間に差は見られずどちらでもよいことが分かった.さらに家電選択画面には従来の灰色の文字を白くする刺激よりも,スマイリーを文字の上に表示した場合のほうが一部の被験者で精度が向上することを確認した.

  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023

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

  • [Journal Article] 体験型ブレイン―マシン・インタフェース公開講座による教育効果2023

    • Author(s)
      大西章也, 森岡大介, 大平智士
    • Journal Title

      工学教育

      Volume: 71 Pages: 3_37~3_44

    • DOI

      10.4307/jsee.71.3_37

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Applications of brain-computer interfaces: Electric wheelchair and household appliance controlled by brain signals2024

    • Author(s)
      A. Onishi
    • Organizer
      The 1st International Workshop on Smart Robotics and Applications (WSRA2024)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 中学生を対象とした脳波計測およびプログラミングを行う公開講座の実践2023

    • Author(s)
      大西章也,松下剛芽,多田羅愛乃
    • Organizer
      令和5年度KOSENフォーラム

URL: 

Published: 2024-12-25  

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