遠隔操作における三次元視聴触覚フィードバック

• 研究課題/領域番号: 24300086
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 感性情報学・ソフトコンピューティング
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 矢向 高弘 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (20286652)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2013年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
• キーワード: 遠隔ロボット操作 / バイラテラル制御 / 視聴触覚伝送 / 実時間通信 / ヒューマンインタフェース / 情報通信工学 / 完成情報学 / 視聴触覚提示 / インタフェース / 遠隔操作 / 感性情報学 / 立体ディスプレイ / ステレオカメラ制御 / アイトラッカー / 通信遅延

研究成果の概要

3Dの視聴触覚情報を遠隔提示する実験装置を構築した。視覚はステレオカメラ情報を3Dモニタに提示、聴覚は操作対象を画像認識した信号に基づく合成音を4チャンネルスピーカーに提示、触覚は2自由度のプレートロボットとジョイスティックの角度をバイラテラル制御することで位置と力覚とを提示した。人工的な遅延時間や合成音などの感覚提示条件を様々に設定した上で、被験者に遠隔作業を実施させ、作業効率や操作性を評価した。実験結果から、通信遅延の下で、三次元空間で遠隔操作を遂行する際に知覚すべき因子として、奥行きや速度、加速度の情報を聴覚で提示することが効果的であることなどの知見が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] 多重リングバッファ機構を用いた実時間通信とIP通信との両立手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 和樹、鞠谷 達士、矢向 高弘
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌） 巻: 134 号: 8 ページ: 1031-1038
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.134.1031
  • NAID: 130004678008
  • ISSN: 0385-4221, 1348-8155
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 近視領域作業のための可変輻輳機構を持つ立体視システムの設計と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂本 尚志、矢向 高弘
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌） 巻: 134 号: 9 ページ: 792-800
  • DOI: 10.1541/ieejias.134.792
  • NAID: 130004684952
  • ISSN: 0913-6339, 1348-8163
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 低遅延ライブビデオストリーミングのための時間周波数推定に基づく送信ブロック画像選定手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部 太紀、矢向 高弘
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｃ（電子・情報・システム部門誌） 巻: 134 号: 12 ページ: 1888-1896
  • DOI: 10.1541/ieejeiss.134.1888
  • NAID: 130004704458
  • ISSN: 0385-4221, 1348-8155
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Feedback Controller with Low-Pass Filter based Delay Regulation for Networked Control System (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yashiro, Takahiro Yakoh
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industrial Electronics 巻: Vol.61, Issue 7 号: 7 ページ: 3744-3752
  • DOI: 10.1109/tie.2013.2287214
  • 査読あり
• [雑誌論文] 帯域幅に適応する多重記述符号化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤大地、矢向高弘
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: Vol.53, No.5 ページ: 1489-1498
  • 査読あり
• [雑誌論文] 帯域変動を伴う視触覚通信のための端末間フロー制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢代大祐、田大鵬、矢向高弘
  • 雑誌名: 電気学会論文誌 巻: 132-D, No.6 ページ: 600-606
  • NAID: 10027976331
  • 査読あり
• [学会発表] データリンク層の周期的な途絶がTCPのスループットに与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 唐土慶太、矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] S-TDMAスイッチングハブの実装とその評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 太田原香菜、矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] OpenFlowプロトコルを応用したS-TDMAスイッチの管理機構の実装 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田佳史、矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] 感覚提示の有効性の検証を目的とした遠隔作業環境の実装 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉原大輔、矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] Selective Sending Block Determination Method Based on Quad-Tree Structure for Live Video Streaming System (2016)
  • 著者名/発表者名: Ning Zhang, Takahiro Yakoh
  • 学会等名: 情報処理学会第78回全国大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学（神奈川県・横浜市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] 実時間OS間の高精度時刻同期機構の実装と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鞠谷達士、矢向高弘
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] Stochastic Network Calculusを用いた スマートグリッド環境下のエンドツーエンド遅延分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森静奈、矢向高弘
  • 学会等名: 第58回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 神戸大学（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2015-11-14
• [学会発表] Selective Sending Block Determination Method Based on Quad-Tree Structure for Live Video Streaming Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Ning Zhang, Takahiro Yakoh
  • 学会等名: 41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2015)
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] RT-Messengerを用いた時刻同期機構の実装と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鞠谷達士，上田和樹，矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会 第77会全国大会
  • 発表場所: 京都大学 吉田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] 顕著性マップを用いて無線帯域変動に適応するライブビデオストリーミングシステム (2015)
  • 著者名/発表者名: 丸山大貴、矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会 第77会全国大会
  • 発表場所: 京都大学 吉田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] 可視光通信のソフトウェア無線技術による適応制御に関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 片山風人、矢向高弘
  • 学会等名: 情報処理学会 第77会全国大会
  • 発表場所: 京都大学 吉田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] Parallel implementation of real-time communication and IP communication by using multiple ring buffers (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田 和樹、鞠谷 達士、矢向 高弘
  • 学会等名: 10th IEEE Workshop on Factory Communication Systems (WFCS)
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 2014-05-05 – 2014-05-07
• [学会発表] Parallel Implementation of Real-Time Communication and IP Communication by using Multiple Ring Buffers (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ueda, Tatsushi Kikutani, Takahiro Yakoh
  • 学会等名: IEEE International Workshop on Factory Communication Systems
  • 発表場所: Toulouse, France
• [学会発表] Minimum Delay Switch for Synchronous TDMA Network (2012)
  • 著者名/発表者名: 西嶋宏明、矢向高弘
  • 学会等名: IEEE International Conference on Computer Systems and Industrial Informatics
  • 発表場所: Sharjah,アラブ首長国連邦
  • 年月日: 2012-12-19
• [学会発表] GPGPU Aided Method for Re-al-time Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩瀬友祐、阿部大紀、矢向高弘
  • 学会等名: IEEE International Conference on Industrial Informatics
  • 発表場所: 北京、中国
  • 年月日: 2012-07-27
• [学会発表] Multiple Description Coding with Delta-Sigma Modulation (2012)
  • 著者名/発表者名: 塩見隆太、阿部大紀、矢向高弘
  • 学会等名: IEEE International Conference on Industrial Informatics
  • 発表場所: 北京、中国
  • 年月日: 2012-07-27
• [図書] Mn'M Workbook 3, Future Urban Intensities (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Honda, Darko Radovic, Takahiro Yakoh, et al.
  • 総ページ数: 112
  • 出版者: flick studio
• [備考] 矢向研究室
  • URL: http://www.comp.sd.keio.ac.jp/