2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a system to enhance human sense based on peculiar capabilities of living things
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26330227
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| Research Institution | Tohoku Institute of Technology |
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Principal Investigator |
水野 文雄 東北工業大学, 工学部, 准教授 (20432289)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ウェアラブルテクノロジ / ヒューマンインタフェース / バーチャルリアリティ / 両眼視野闘争 / ヘッドマウントディスプレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題において、我々はカメレオンに代表されるような異なる方向の同時知覚が可能な生物が有する特徴的な身体構造や運動機能に着目し、ヒトに対して模擬的な運動機能の付与を可能とするウェアラブルデバイス「バーチャルカメレオン」の開発を行っている。バーチャルカメレオンは2台のカメラ、両眼独立投影可能なヘッドマウントディスプレイおよびコントローラにより構成されている。平成29年度においては、従来は一つのカメラを2台のモータを用いてパン-チルト方向への姿勢角制御を行っていたが3台のモータを用いた3自由度制御機能の実装を行った。ヒトの眼球は外直筋、内直筋、上直筋、下直筋、下斜筋および上斜筋という外眼筋により眼球運動を行う。この6種類の外眼筋によりパン、チルトおよびロール回転の3自由度の眼球運動を行うことで我々の視覚行動は成り立っている。そのため、従来、我々が開発を行ってきたシステムではパン-チルト方向のみの運動であるためバーチャルカメレオン使用時と通常視覚において差異が生じると考えられる。特に、ヒトの通常視覚の外側方向へ視軸を写すにつれてバーチャルカメレオン使用時との視野に差異が生じると考えられる。そのため、モータの追加を行うことでパン、チルトに加えロールの姿勢変化を可能とする3自由制御とした。カメラの姿勢制御を行う際の入力装置は従来システムで使用した3次元位置を用いることとした。カメラのパン、チルト方向姿勢角は3次元位置センサの直交座標系位置情報を極座標系に変換することで算出し、また、カメラロール角については、3次元位置センサのロール角に係数をかけることで求めた。従って、従来システムに対して、ヒトが有する眼球運動に近い眼球運動を行う基礎的機能の実装を行うことができた。
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