• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

コウモリのアクティブセンシングに学ぶ体感型次世代音響センシング手法の追究

研究課題

研究課題/領域番号 18J01429
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

角谷 美和  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター 脳機能解析研究室, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードヒューマンエコーロケーション / コウモリ / エコー時間変化情報 / 物体表面形状同定 / アクティブセンシング / 周波数変調音 / buzz信号 / テクスチャー同定 / 超音波バイノーラルエコー / 音像定位 / fMRI / FDTD / 物体形状同定
研究実績の概要

本研究では、エコーロケーションを行うコウモリのように音響センシングで環境を認識する能力をヒトがどこまで獲得できるかを心理実験により検証し、生物模倣型感覚拡張の可能性を探っている。昨年度は、エコーロケーション未経験者がエコーの時間変化情報を用いて物体表面形状を同定できるかを検証する音響心理実験を実施した。その結果、エコーの時間変化情報を利用できる条件下であれば、2種類の物体表面形状を同定できることが分かった。今年度は論文執筆を通じて、被験者間の個人差や、正解のフィードバックの有無が同定成績に与える影響についても分析した。その結果、エコーの時間変化情報を用いる戦略は、正解のフィードバックが得られない状況下で特に効果があることが分かった。また1方向からのセンシングで得られたエコー情報は、テクスチャーの弁別(同一か否かを判断)には有用でも、同定(どの表面形状かを判断)には有用でない可能性も示唆された。これらの研究成果は、論文として国際学術誌に掲載された。
一方コウモリは、音響センシングと飛行を協調的に制御する。しかし上記の実験では、(1パルス目の)放射タイミング以外の放射特性は、被験者自ら制御できない実験系となっていた。そこで論文執筆と並行し、被験者が片手で自由に動かせるハンディタイプのラウドスピーカーも製作した。また被験者が知覚する立体音響空間の再現精度を高めるため、バイノーラルエコー録音用ミニチュアダミーヘッドの素材や形状も改良した。今後はそれらを用いて、アクティブセンシングに基づいた行動実験に取り組んでいきたい。
シミュレーションエコーを用いた2次元形状弁別に関する関連研究では、共著者として論文執筆を行い、論文は国際学術誌に掲載された。また解説記事では、ヒューマンエコーロケーションの古典的な研究から最近の話題まで、コウモリ研究の知見と比較しながら紹介した。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effectiveness of time-varying echo information for target geometry identification in bat-inspired human echolocation2021

    • 著者名/発表者名
      Miwa Sumiya, Kaoru Ashihara, Hiroki Watanabe, Tsutomu Terada, Shizuko Hiryu, Hiroshi Ando
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 16(5) 号: 5 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0250517

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-dimensional shape discrimination by sighted people using simulated virtual echoes2021

    • 著者名/発表者名
      Fujitsuka Yumi、Sumiya Miwa、Ashihara Kaoru、Yoshino Kazuki、Nagatani Yoshiki、Kobayasi Kohta I.、Hiryu Shizuko
    • 雑誌名

      JASA Express Letters

      巻: 1 号: 1 ページ: 011202-011202

    • DOI

      10.1121/10.0003194

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生物に学ぶヒューマンエコーロケーションの世界2021

    • 著者名/発表者名
      角谷 美和, 蘆原 郁, 飛龍 志津子
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 77巻3号 ページ: 192-198

    • NAID

      130008013939

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] コウモリから学ぶエコーロケーション戦略2020

    • 著者名/発表者名
      角谷美和、飛龍志津子
    • 雑誌名

      日本心理学会 心理学ワールド

      巻: 89号 ページ: 27-28

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bat-inspired signal design for target discrimination in human echolocation2019

    • 著者名/発表者名
      Miwa Sumiya, Kaoru Ashihara, Kazuki Yoshino, Masaki Gogami, Yoshiki Nagatani, Kohta I. Kobayasi, Yoshiaki Watanabe, Shizuko Hiryu
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 145 号: 4 ページ: 2221-2236

    • DOI

      10.1121/1.5097166

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 超音波を用いたヒューマンエコーロケーションによる 3次元物体表面テクスチャー知覚:ミニチュアダミーヘッドを用いたリアルタイムアクティブセンシングへの拡張2019

    • 著者名/発表者名
      角谷美和、蘆原郁、渡邉拓貴、寺田努、安藤広志、藤塚有美、吉野寿紀、後上正樹、長谷芳樹、小林耕太、渡辺好章、飛龍志津子
    • 学会等名
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒューマンエコーロケーションによる3次元物体形状弁別 -音響シミュレーションを用いた検討-2019

    • 著者名/発表者名
      藤塚有美、角谷美和、下林愛、吉野寿紀、手嶋優風、長谷芳樹、蘆原郁、小林耕太、飛龍志津子
    • 学会等名
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] コウモリの超音波センシング戦略を模倣したヒューマンエコーロケーション:テクスチャー弁別に効果的な音響的手がかりとセンシング手法に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      角谷美和、蘆原郁、渡邉拓貴、寺田努、安藤広志、藤塚有美、吉野寿紀、長谷芳樹、小林耕太、渡辺好章、飛龍志津子
    • 学会等名
      第45回感覚代行シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波を用いたアクティブセンシングによるテクスチャー弁別2019

    • 著者名/発表者名
      角谷美和、蘆原郁、渡邉拓貴、寺田努、安藤広志、長谷芳樹、藤塚有美、吉野寿紀、小林耕太、渡辺好章、飛龍志津子
    • 学会等名
      ユビキタス・ウェアラブルワークショップ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波エコーの聴取トレーニングによるターゲットの表面粗さ弁別精度の向上~心理実験および脳磁図測定~2018

    • 著者名/発表者名
      後上正樹、吉野寿紀、角谷美和、飛龍志津子、中川誠司、添田喜治、長谷芳樹
    • 学会等名
      日本音響学会 聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi