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Development of a wheelchair simulator for barrier-free verification using VR

Research Project

Project/Area Number 21K12785
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Yamada Hironao  岐阜大学, 工学部, 教授 (80240034)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsバーチャルリアリティ / 車椅子 / シミュレータ / VR酔い / 医療福祉工学
Outline of Research at the Start

公共施設など,建築前の施設にバリアフリーの機能を持たせようとする場合,事前に十分な評価をすることは難しい.このような状況において,バーチャルリアリティ技術を用いたシミュレータを用いて構想段階の施設等の利便性を評価できれば有用である.本研究では,仮想空間内を車椅子で自由に動き回ることを可能にするシステムを構築し,揺動感覚と人の認知機能との関係を検証し,現実空間に近い模擬性能を維持しながらVR酔いの少ない車椅子シミュレータの研究開発を行う.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to develop a highly practical simulator with high immersive and realistic functions by using a wheelchair simulator with vestibular sensation presentation, wheelchair wheel force perception presentation, and a caster up/down mechanism. To this end, we first developed a mathematical model for visually presenting the position of the wheelchair, and verified its validity. We also proposed various methods to reduce VR sickness in situations where VR sickness tends to occur more strongly. The effectiveness and interaction effects of these methods were verified through evaluation experiments using a simulator that implements the methods.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本シミュレータを用いて,揺動感覚,力感覚および映像提示により得られる人の感覚認知機能と実際の車椅子操作における感覚との心理物理実験による比較検証を行い,VRシステムとして必要となる感覚提示手法について明らかにした.また,VR酔いを低減しつつ現実空間を良好に模擬できる手法について実験により検証した.加えて,手動車椅子シミュレータに対して,力学モデルおよび心理物理実験の側面から評価した.本研究の成果は,構想段階の施設等の車椅子利用時の利便性を事前に評価できる実用的なシミュレータを開発し,車椅子利用者の社会進出を支援できる評価システムの確立に役立つものと考えられる.

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Study on reducing VR sickness for wheelchair simulator2022

    • Author(s)
      上木 諭、池田 貴公、坂東 直行、鈴木 省吾、山田 宏尚
    • Journal Title

      Transactions of the Virtual Reality Society of Japan

      Volume: 27 Issue: 4 Pages: 425-433

    • DOI

      10.18974/tvrsj.27.4_425

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • Year and Date
      2022-12-28
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 車椅子シミュレータにおける固定格子表示によるVR酔い軽減の検討2022

    • Author(s)
      鈴木省吾,池田貴公,上木諭,山田宏尚
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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