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2019 年度 実績報告書

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
キーワードヒューマンエコーロケーション / コウモリ / 周波数変調音 / buzz信号 / エコー時間変化情報 / テクスチャー同定
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。周波数変調音を用いる一部のコウモリは、飛行しながら物体を異なる角度からセンシングし、距離や角度に依存して時間変化するエコー情報(エコーの時間変化情報)を手掛かりに物体認識やテクスチャー弁別を行う。そこで今年度は、エコーの時間変化情報を利用できる条件と利用できない条件の2条件下でエコーロケーションにより物体表面のテクスチャーの有無やパターンを同定させる音響心理実験を、エコーロケーション未経験者に対して実施した(被験者本人からのインフォームド・コンセントを得た上で実施)。実験中被験者はAndroid端末を用いて、静止または回転する物体に向けて周波数変調音を連続放射した。物体を回転させることで、コウモリが物体を異なる角度からセンシングする状況を相対的に模倣し、エコーの時間変化情報を利用できる状況を構築した。信号の連続放射は、獲物を捕食する直前にコウモリが発するbuzz信号から着想を得ている。実験結果を条件間で比較すると、エコーの時間変化情報を利用する戦略が、ヒトがエコーロケーションによりテクスチャーの有無やパターンを同定する際に効果的である可能性が示唆された。当研究成果は、国内での学会等で発表した。またアウトリーチ活動として参加したイベントでも、一般の方々に向けて研究内容の一部を紹介した。発表予定であった国際学会は新型コロナウイルス感染拡大の影響により延期になったが、アブストラクトのみ受理された。また論文執筆も開始した。関連研究では、昨年度実施されたシミュレーションエコーを用いた2次元形状弁別実験の成果を、国内での学会にて共著者として発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初はテクスチャー同定実験や関連研究に加えて、昨年度実施した脳活動計測実験のデータ解析や3次元形状同定実験を予定していた。しかし与えられた時間内に確実に成果を出すためには、今年度は優先順位の最も高い課題に集中する必要があると考えた。そこで当初の計画を変更し、テクスチャー同定実験に専念した。その結果、論文執筆にも着手できた。また様々な分野の学会等で研究内容を発表することで、今後の研究の方向性についても再検討できた。以上より、当初の計画通りには進まなかったものの、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今後は研究成果を論文としてまとめ、国際学術誌に投稿する。論文投稿後は、アクティブセンシングシステムの構築を進める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [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: pp.27-28

    • 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
  • [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
  • [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
  • [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

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公開日: 2021-12-27  

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