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距離形状情報および周囲状況を実時間伝達する視覚機能代行触覚ディスプレイ

研究課題

研究課題/領域番号 17500346
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関茨城大学

研究代表者

住谷 秀保  茨城大学, 工学部, 助手 (30206594)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2006年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード歩行補助インターフェース / 視覚機能障害 / 触覚ディスプレイ / 感覚代行 / 直接操作感 / 周囲状況伝達 / 視覚機能代行 / 歩行補助
研究概要

距離形状情報および周囲状況を実時間伝達する視覚機能代行触覚ディスプレイ開発研究で直接操作感を考慮した理解しやすいインターフェース開発の観点から触覚提示デバイスTDGの皮膚上配置と信号提示方法および周囲状況提示装置を開発しその優位性を確認した。これらのH17,H18年度研究成果を国際会議2回において発表し、また、AdvancedRoboticsSystemsInternational(オーストリア)より著書(複)'Mobile Robots : Perception & Navigation'にまとめた。
今回の期間に行った研究内容と得られた知見を列記すると
1.直接操作感を考慮した触覚刺激デバイスTDGの開発(刺激デバイス配置を変えたTDGを5種作成)触覚デバイスとして各指第三間接部位に取り付けるタイプ二種類と前腕部に取り付けるライン状に配置したタイプ(振動子数20搭載)三種類を作成した。距離分解能ユーザからの奥行き方向0.5mから5mにおいて分解の5段階(絶対認識度0.5m)を前腕部に取り付けたR-TDIにより2倍以上、また、静的な2点弁別閾は数cmであるが動的に刺激を与えることでその検出分解能、周波数特性の向上を確認した
2.空間認知のためのステレオカメラおよび画像キャプチャ装置の高速化アルゴリズム開発
3.拡張Hebb学習方式を提案し、周囲状況の特徴抽出平均確度(72%)と向上(従来Hebb学習平均精度30%程度)
4.空間認識用シートによるデバイス使用による空間認識評価(脳内での周囲マップの可視化)
5.特定部位刺激型および線形配置型併用触覚インターフェースの高速優位性と動環境の認識率優位性の立証
6.国際会議2回および著書出版による直感性を考慮した触覚信号伝達設計の指針について研究成果公開

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書

研究成果

(37件)

すべて 2007 2006 2005 2003 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1990 1988 1981 1979 1978 1971 1969 1966 1964 1955 1950 その他

すべて 雑誌論文 (33件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] 視覚補助のためのステレオ画像RGB内積尤意度による深度マップ生成高速化2006

    • 著者名/発表者名
      増田佳之, 住谷秀保, 白石昌武
    • 雑誌名

      平成18年度日本機会学会講演論文集 51・3

      ページ: 55-56

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 相対距離変位呈示型触覚ディスプレイグローブを用いた歩行支援インターフェース2006

    • 著者名/発表者名
      後藤義之, 住谷秀保, 白石昌武
    • 雑誌名

      平成18年度日本機会学会講演論文集 51・3

      ページ: 53-54

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Walking Aid Human Interface For The Visually Impaired Using A-TDG/R-TDI Interface2005

    • 著者名/発表者名
      H.SUMIYA, Y.GOTOH, M.SHIRAISHI
    • 雑誌名

      36^<th> International Symposium on Robotics Proceedings 36

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A travel guide human interface using depth and surround state transfer tactile display2005

    • 著者名/発表者名
      Hideyasu SUMIYA
    • 雑誌名

      Proceedings of the Eleventh International Conference On Virtual Systems and MultiMedia 11

      ページ: 289-294

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perceptual and Biomechanical Frequency Response of Human Skin : Implication for Design of Tactile Display2005

    • 著者名/発表者名
      Ki-Uk Kyung, Minseung Ahn, Dong-Soo Kwon, Mandayam A. Srinivasan
    • 雑誌名

      First Joint Eurohaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems (WHC'05)

      ページ: 96-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Walking Aid Human Interface For The Visually Impaired Using A-TDG/R-TDI Interface2005

    • 著者名/発表者名
      H.SUMITA, T.GOTOH, M.SHIRAISHI
    • 雑誌名

      36^<th> International Symposium on Robotics Proceedings 36

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A travel guide human interface using depth and surround state transfer tactile display2005

    • 著者名/発表者名
      Hideyasu SUMITA
    • 雑誌名

      Proceedings of the Eleventh International Conference On Virtual Systems and MultiMedia 11

      ページ: 289-294

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Learning of Tactile Frequency Discrimination in Humans2003

    • 著者名/発表者名
      Imai et al.(2003)
    • 雑誌名

      Human Brain Mapping 18

      ページ: 260-271

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3D form display with shape memory alloy,2003

    • 著者名/発表者名
      Nakatani.M., Kajimoto, H., Sekiguchi, D., Kawakami, N., Tachi, S.
    • 雑誌名

      Proc.of 13th International Conference on Artificial reality and Telexistence (ICAT)

      ページ: 179-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Frequency response of human skin in vivo to mechanical stimulation2001

    • 著者名/発表者名
      Diller, T.T., Schloerb, D., Srinivasan, M.A.
    • 雑誌名

      RLE Technical Report No.648, MIT

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feeling vibrations : enhanced tactile sensitivity in congenitally deaf humans2001

    • 著者名/発表者名
      Levanen S., Hamdorf D.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters 301

      ページ: 75-77

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (2000), Walking guide tactile interface for the visually impaired using plural self-calibrating sensors2000

    • 著者名/発表者名
      Sumiya, H., Yonekura, T., Shiraishi, M.
    • 雑誌名

      6th Intl.conference on VSMM2000

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Walking Guide System for the Visually Impaired by using Three-dimensional Sound1999

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, M., Ohta, M.
    • 雑誌名

      Proceeding of IEEE SMC WP02-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Human Shape Recognition Performance for 3-D Tactile Display1999

    • 著者名/発表者名
      Shimojo, M., Shinohara, M., Y.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Sys., Man, and Cyb. Part A : Sys. and Hum. vol.29

      ページ: 637-644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tactile Feeling Display Based on Selective Stimulation to Skin Mechanoreceptors.1998

    • 著者名/発表者名
      Shinoda, H., Asamura N., Tomori, N.
    • 雑誌名

      Proc.1998 IEEE Int.Conf.Robotics and Automation Vol.1

      ページ: 680-686

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Artificial Retina using Cultured Neural Cells and Photoelectric Device : A Study on Electric Current with Membrane Model1997

    • 著者名/発表者名
      Ito, N., Shirahata, A., Yagi, T., Matsushima, T., Kawase, K., Watanabe, M., Uchikawa, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th International Conf. on Neural Information Processing (ICONIP'97)

      ページ: 124-127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Technology and Perception : the Contribution of Sensory Substitution Systems1997

    • 著者名/発表者名
      Lenay, C., Canu, S., Villon, P.
    • 雑誌名

      In Proceedings of the Second International Conference on Cognitive Technology, Aizu, Japan. Los Alamitos : IEEE.

      ページ: 44-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (1997) http://www.tsukuba-tech.ac.jp/info/treky:8080/index.html/kaken/home.htm,1997

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Y.
    • 雑誌名

      http://www.tsukuba-tech.ac.ip/info/treky:8080/ index.html/kaken/home.htm

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Shape Recognition Performance Depending on Pin-Matrix Density for 3D Tactile Display1997

    • 著者名/発表者名
      Shimojo M., Shinohara M., Fukui Y.
    • 雑誌名

      Trans.EIC Vol.J80-D-II, No.5

      ページ: 1202-1208

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] [Non-invasive functional mapping with multi-channel near infra-red spectroscopic topography in humans.]1996

    • 著者名/発表者名
      Watanabe E, Yamashita Y, Maki A, Ito Y, Koizumi H.
    • 雑誌名

      Neurosci Lett. 1996 Feb 16;205(1)(PMID: 8867016)

      ページ: 41-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a 3-dimensional tactile display for the blind1995

    • 著者名/発表者名
      Shinohara M., Shimizu Y., Mochizuki A.
    • 雑誌名

      Proceedings of European Conference on the Advancement of Rehabilitation Technology-ECART

      ページ: 404-405

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Feeling and seeing : issues in force display1990

    • 著者名/発表者名
      Minsky, M., Ouh-Young, M., Steele, O., Brooks, F., Behensky, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Symposium on 3D Real-Time Interactive Graphics, ACM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (1988), "Four Channels Mediate the Mechanical Aspects of Touch"1988

    • 著者名/発表者名
      Bolanoski, S.J., Jr., Gescheider, G.A., Verrillo, R.T., Checkosky, C.M.
    • 雑誌名

      Journal of the Acoustical Society of America Vol.84

      ページ: 1680-1694

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Guide Dog Robot 〜Its basic plan and some experiments with MELDOG MARK I1981

    • 著者名/発表者名
      Tachi, S., Tanie, K., Komiyama, K., Hosoda Y, Abe, M.
    • 雑誌名

      Mechanism and Machine Theory Vol.16, No.1

      ページ: 21-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "The Theory of Affordances," The Ecological Approach to Visual Perception1979

    • 著者名/発表者名
      Gibson J.J.
    • 雑誌名

      Lawrence Erlbaum, Hillsdale

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Perceptual and Biomechanical Frequency Response of Human Skin : Implication for Design of Tactile Display1978

    • 著者名/発表者名
      Kyung, K., Ahn, M., Kwon, D., Srinivasan, M.A.
    • 雑誌名

      First Joint Eurohaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems, Weber E.H. : The Sense of Touch, Ernst Heinrich Weber, Academic Pr., (WHC'05)

      ページ: 96-101

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Study on Guide Dog (Seeing-Eye) Robot( I )1978

    • 著者名/発表者名
      Tachi, S., Komiyama, K., Hosoda, Y., Abe, M.
    • 雑誌名

      Bulletin of Mechanical Engineering Laboratory No.32

      ページ: 1-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensory Substitution Systems Using the Skin for the Input to the Brain1971

    • 著者名/発表者名
      Bach-y-Rita, Paul Collins, Carter C
    • 雑誌名

      AES, May Volume 19 Number 5

      ページ: 427-429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (1969) "Sensation magnitude of vibrotactile stimuli"1969

    • 著者名/発表者名
      Verrillo, R.T., Fraoli, A.J., Smith R.L.
    • 雑誌名

      Perception and Psychophysics Vol.7

      ページ: 366-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (1966), Elements of psychophysics (Vol. 1), (H. E. Adler, Trans.)1966

    • 著者名/発表者名
      Fechner, G.T.
    • 雑誌名

      New York : Holt, Rinehart & Winston. (Original work published 1860)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (1964). Elemente der Psychophysik [Elements of psychophysics].1964

    • 著者名/発表者名
      Fechner, G.T.
    • 雑誌名

      Amsterdam : E.J.Bonset. (Original work published 1860)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] (1995), Blindsight in monkeys1955

    • 著者名/発表者名
      Cowey A, Stoerig P
    • 雑誌名

      Nature 373

      ページ: 247-249

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Beitrage zur Physiologie des Schmerzsinns (2 Mitt.).

    • 著者名/発表者名
      Frey, V.M.
    • 雑誌名

      Berichte uber die Verhandlungen der Koniglich Sachsischen Gesellschaft der Wissenschaften 46

      ページ: 283-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Mobile Robotics : Perception & Navigation2007

    • 著者名/発表者名
      Sascha Kolski(edit), Hideyasu SUMIYA et al.
    • 総ページ数
      694
    • 出版者
      ADVANCED ROBOTIC SYSTEMS INTERNATIONAL
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Mobile Robots, Perception and Navigation Moving2007

    • 著者名/発表者名
      Hideyasu SUMIYA et al.
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Advanced Robotics Systems International
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Physiologie kompakt2001

    • 著者名/発表者名
      Robert F.Schmidt
    • 出版者
      Springer-Verlag GmbH
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] The cerebral cortex of man1950

    • 著者名/発表者名
      Penfield, W, Rasmussen, T.
    • 出版者
      New York : Macmillan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-03-31   更新日: 2017-11-09  

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