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低コストかつ高没入なロコモーションプラットフォーム基盤技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H04158
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関広島市立大学

研究代表者

脇田 航  広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (80584094)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードバーチャルリアリティ / ロコモーションインタフェース / 歩行デバイス / 歩行感覚呈示 / 歩行プラットフォーム / モーションベース / モーションプラットフォーム / 体性感覚 / 前庭感覚 / 歩行感覚 / 臨場感
研究開始時の研究の概要

歩行プラットフォームについては,今後3年以内に,1) 大腿部が拘束された状態で全身の歩行動作を推定し,2) VR空間内の自分自身の分身となるアバターを操作可能にし,3) 推定した歩行動作から歩行距離や速度を高精度に推定可能にする.
モーションプラットフォームについては,今後3年以内に,1) いかなる揺動状態においても伸縮速度170mm/sec以上の揺動速度を実現し,2) ロール方向とピッチ方向のみの揺動でどこまで慣性力や路面振動,風などの外力による効果を高臨場に呈示できるのかを明らかにし,3) ユーザの荷重のかけ方に応じてインタラクティブに揺動可能にする.

研究成果の概要

本研究の目的は,ルームスケールを超えたVR体験を安全で低コストかつ高没入に実現するための歩行プラットフォームおよびモーションプラットフォームに関する基盤技術を構築する方法を確立することである.歩行プラットフォームについては,1) 大腿部が拘束された状態で全身の歩行動作を推定可能にし,2) VR空間内の自分自身の分身となるアバターを操作可能にし,3) 推定した歩行動作から歩数やリズム,歩行バランスを推定可能にした.モーションプラットフォームについては,1) いかなる揺動状態においても伸縮速度170mm/sec以上の揺動速度を実現し,2) ロール・ピッチ方向に±1Gで±26°の揺動を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本歩行プラットフォームは従来法のように床が動いたり足が滑ることはないため安全性も確保でき,コスト面でも安価というメリットがある.歩くことによる健康促進効果はよく知られているため,映像と合わせて楽しみながらの健康促進やダイエット,リハビリ等への応用が期待できる.また,本モーションプラットフォームは機構がシンプルなため低コストに実現でき,転がり運動によって従来法よりも少ない力で大きな慣性力を呈示できるメリットがある.体を揺らすことの健康促進効果はよく知られているため,映像と合わせて楽しみながら体幹を鍛えるなど,医療・福祉,リハビリ,ダイエットなどへの応用が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (41件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 大腿部支持による簡易没入型VR歩行プラットフォームの改良(第二報)2021

    • 著者名/発表者名
      脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, PI-21-084, コワーキング@mitakeおよびWeb開催(cluster), Dec. 25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 簡易全方位型歩行装置実現のための45°方向への進行精度の検証2021

    • 著者名/発表者名
      野村柾貴,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, PI-21-083, コワーキング@mitakeおよびWeb開催(cluster), Dec. 25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] インタラクティブな飛行システムにおける風力呈示2021

    • 著者名/発表者名
      福山 陸,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, PI-21-082, コワーキング@mitakeおよびWeb開催(cluster), Dec. 25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Perceptual Evaluation of the Ground Inclination with a Simple VR Walking Platform2021

    • 著者名/発表者名
      Keito Morisaki and Wataru Wakita
    • 学会等名
      VRST '21: Proceedings of the 27th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology, No. 48, pp. 1-2, Online, Dec. 8
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Interactive Flight Oper-ation with 2-DOF Motion Platform2021

    • 著者名/発表者名
      Riku Fukuyama and Wataru Wakita
    • 学会等名
      VRST '21: Proceedings of the 27th ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology, No. 56, pp. 1-2, Online, Dec. 8
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行感覚呈示可能なテレイグジスタンスシステムにおける映像呈示の解像度・フレームレートの改善2021

    • 著者名/発表者名
      野村柾貴,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「知覚情報技術の最前線」, PI-21-059, オンライン, Oct. 8
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 歩行感覚呈示可能なテレイグジスタンスシステム2021

    • 著者名/発表者名
      野村柾貴,脇田 航
    • 学会等名
      3D2-5, 口頭発表, 第26回日本バーチャルリアリティ学会大会, オンライン, Sep. 14
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 簡易没入型VR歩行システムによるVRSNSへの入力機器エミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      木戸功了,脇田 航
    • 学会等名
      3D1-3, 口頭発表, 第26回日本バーチャルリアリティ学会大会, オンライン, Sep. 14
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 簡易没入型VR歩行システムを用いた地面傾斜の知覚評価2021

    • 著者名/発表者名
      森崎慶人,脇田 航
    • 学会等名
      2D3-2, 口頭発表, 第26回日本バーチャルリアリティ学会大会, オンライン, Sep. 13
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2軸モーションプラットフォームによる2足歩行ロボットの搭乗感呈示法の改良2021

    • 著者名/発表者名
      森 恭介,脇田 航
    • 学会等名
      2E3-1, 口頭発表, 第26回日本バーチャルリアリティ学会大会, オンライン, Sep. 13
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2軸モーションプラットフォームによる2足歩行ロボットの搭乗感呈示法の改良2021

    • 著者名/発表者名
      福山 陸,脇田 航
    • 学会等名
      2E1-2, 口頭発表, 第26回日本バーチャルリアリティ学会大会, オンライン, Sep. 13
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 簡易没入型VR歩行システムを用いた進行速度の評価2021

    • 著者名/発表者名
      森崎慶人,脇田 航
    • 学会等名
      IM2-1, 第26回知能メカトロニクスワークショップ, オンライン, Sep. 6
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大腿部支持によるVR歩行装置におけるフルボディトラッキングのための歩行動作補正法2021

    • 著者名/発表者名
      山本真聖,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「VR心理,複合現実型実応用および一般」, PI-21-045, オンライン, Aug. 21
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 電動シリンダによる非装着型足裏触覚提示装置の提案2021

    • 著者名/発表者名
      酒井彬斗,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「VR心理,複合現実型実応用および一般」, PI-21-044, オンライン, Aug. 21
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 大腿部支持による簡易没入型VR歩行プラットフォームの改良2021

    • 著者名/発表者名
      脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「VR心理,複合現実型実応用および一般」, PI-21-037, オンライン, Aug. 21
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ヒンジ機構による簡易二軸モーションプラットフォーム(Type1)の改良2021

    • 著者名/発表者名
      脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「VR心理,複合現実型実応用および一般」, PI-21-036, オンライン, Aug. 21
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Boarding Sensation Presentation of the Biped Walking Robot with a Low-cost Two-axis Motion Platform2021

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Mori and Wataru Wakita
    • 学会等名
      IEEE VR 2021: the 28th IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces, Research Demos
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歩行者と運転者それぞれの視点で事故体験可能なVRシステム2021

    • 著者名/発表者名
      堅田哲朗,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ユーザの歩行特性に応じた簡易没入型VR歩行システムにおける最適パラメータの導出2021

    • 著者名/発表者名
      森崎慶人,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A Wind Interaction System from the Real to the Virtual World2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Jingyi and Wataru Wakita
    • 学会等名
      Proceedings of the 30th International Conference on Artificial Reality and Telexistence (ICAT 2020) and the 25th Eurographics Symposium on Virtual Environments (EGVE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dancing on the Palm: A Multi-Modal MR Interaction Between Real and Virtual World2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nomura, Keito Morisaki, and Wataru Wakita
    • 学会等名
      Proceedings of the 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リアルとバーチャル間でインタラクション可能な全方位型MR風力呈示システム2020

    • 著者名/発表者名
      劉 ジンイ,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 運之掌上:リアルとバーチャル間で対戦可能なマルチモーダルMRインタラクション2020

    • 著者名/発表者名
      野村柾貴,森﨑慶人,脇田 航
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リアルからバーチャルに干渉可能な全方位型MR風力呈示システム2020

    • 著者名/発表者名
      劉ジンイ,脇田 航
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リアルからバーチャルに干渉可能な複合現実型風力呈示システム2020

    • 著者名/発表者名
      劉ジンイ,脇田 航
    • 学会等名
      第25回知能メカトロニクスワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 運之掌上:リアルとバーチャル間でインタラクション可能なMRシステム2020

    • 著者名/発表者名
      野村柾貴,森﨑慶人,脇田 航
    • 学会等名
      第25回知能メカトロニクスワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鏡板を用いた簡易二軸モーションプラットフォーム(Type1)の改良2020

    • 著者名/発表者名
      脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般Ⅱ」, PI-20-041, 沖縄バス本社ビル3階305号室, 那覇市, Mar. 4
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2軸モーションベースを用いたドライビングシミュレータにおけるよりリアルな急加減速の再現性の向上2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓親,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般Ⅱ」, PI-20-042, 沖縄バス本社ビル3階305号室, 那覇市, Mar. 4
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 運動不足解消に向けたパラグライダーの搭乗感呈示システムの検討2020

    • 著者名/発表者名
      森 恭介,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般Ⅱ」, PI-20-043, 沖縄バス本社ビル3階305号室, 那覇市, Mar. 4
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 異なるロコモーションプラットフォームを動的に制御するネットワークシステムの検討2020

    • 著者名/発表者名
      堅田哲朗,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般Ⅱ」, PI-20-044, 沖縄バス本社ビル3階305号室, 那覇市, Mar. 4
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 現実とバーチャル間で多人数インタラクション可能な複合現実型風力呈示システムの検討2020

    • 著者名/発表者名
      LIU JINGYI,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般Ⅱ」, PI-20-045, 沖縄バス本社ビル3階305号室, 那覇市, Mar. 4
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 簡易2軸モーションベースを用いた2足歩行ロボットの搭乗感の呈示法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      森 恭介,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション, PI-19-064, グランフロント大阪 北館・ナレッジキャピタル2F アクティブスタジオ, 大阪市, Aug. 18
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2軸モーションベースを用いたドライビングシミュレータにおけるよりリアルな乗車感呈示法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓親,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション, PI-19-065, グランフロント大阪 北館・ナレッジキャピタル2F アクティブスタジオ, 大阪市, Aug. 18
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロコモーションデバイスを用いたネットワークVRマルチプレイゲームの検討2019

    • 著者名/発表者名
      堅田哲朗,森 恭介,森﨑慶人,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション, PI-19-066, グランフロント大阪 北館・ナレッジキャピタル2F アクティブスタジオ, 大阪市, Aug. 18
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロコモーションインタフェース開発に関する活動報告2019

    • 著者名/発表者名
      脇田 航
    • 学会等名
      TC9-1, 2019年 電気学会 電子・情報・システム部門大会, 技術委員会提案セッション, TC9 知・技の伝承と複合現実型実応用(知覚情報技術委員会), 琉球大学工学部2号館 413, Sep. 5
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ロコモーションデバイスを用いたネットワークVRマルチプレイゲームの開発2019

    • 著者名/発表者名
      堅田哲朗,森 恭介,森﨑慶人,伊藤拓親,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「知覚情報技術の最前線」, オーラルセッション「知・技の伝承と複合現実型技術の最前線」, PI-19-072, ルーテル市ヶ谷センター 第2会議室, 東京都, Oct. 11
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 簡易2軸モーションベースによる歩行ロボットの搭乗感呈示法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      森 恭介,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「知覚情報技術の最前線」, オーラルセッション「知・技の伝承と複合現実型技術の最前線」, PI-19-073, ルーテル市ヶ谷センター 第2会議室, 東京都, Oct. 11
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 異なるロコモーションプラットフォームに対応したネットワークVRマルチプレイコンテンツの開発2019

    • 著者名/発表者名
      堅田哲朗,森 恭介,伊藤拓親,森﨑慶人,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般(1)」, PI-19-094, 松山城ロープウェイ東雲口駅舎内会議室, 松山市, Dec. 28
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 現実とバーチャル間で多人数インタラクション可能な複合現実型システム2019

    • 著者名/発表者名
      LIU JINGYI,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般(1)」, PI-19-095, 松山城ロープウェイ東雲口駅舎内会議室, 松山市, Dec. 28
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] モーションベースを用いた歩行ロボットの搭乗感向上およびVR酔い軽減に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      森 恭介,脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般(1)」, PI-19-096, 松山城ロープウェイ東雲口駅舎内会議室, 松山市, Dec. 28
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鏡板を用いた簡易二軸モーションプラットフォーム(Type1)の試作2019

    • 著者名/発表者名
      脇田 航
    • 学会等名
      知覚情報研究会「複合現実型実応用および一般」, オーラルセッション「複合現実型実応用および一般(1)」, PI-19-097, 松山城ロープウェイ東雲口駅舎内会議室, 松山市, Dec. 28
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] VR/AR技術における感覚の提示、拡張技術と最新応用事例2021

    • 著者名/発表者名
      執筆者:64名、技術情報協会
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048500
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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