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2015 年度 実績報告書

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

研究課題/領域番号 24300086
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
キーワード情報通信工学 / 完成情報学 / 視聴触覚提示 / インタフェース / 遠隔操作
研究実績の概要

本年度は、視聴触覚提示に様々な提示条件を与えた遠隔操作環境を構築し、総合的な感性評価実験を実施し、遠隔操作を遂行する上で提示すべき因子の追求を行った。
視覚情報提示に関しては、USB 3.0接続のビデオカメラ2台を導入し、高速かつ高効率で圧縮するために符号化方式を再検討した。四分木構造のブロック分割法をライブビデオストリーミングシステムに適用する手法を開発した。この成果は、国際会議および国内会議で報告した。
触覚情報提示に関しては、プレートロボットと力覚提示ジョイスティックの両方について調整と再加工を繰り返すことで、高周波数の触覚まで提示できる2自由度の4チャンネルバイラテラル制御系を構築した。この成果は、国内会議で報告した。
聴覚情報提示に関しては、遠隔側の情報に基づいて合成した人工音を再生する感覚代行を実装した。画像計測により操作対象の位置・速度・加速度情報を取得し、それらの情報に基づく変調音を合成した。元になる情報の組合せに対して、変調方式と変調対象の組合せが多数可能な中から、典型的で解析時に分離可能な単一情報源による単一変調の組合せの人工音合成方式に限定して実験した。
以上のように構築した遠隔操作環境を利用して、被験者に遠隔操作を遂行させた。評価の指標としては、定量評価としてはタスク完了時間や総移動距離、平均入力トルクなどを利用し、定性評価として被験者からのアンケートへの回答を利用した。この結果、位置情報よりも速度情報、あるいは加速度情報を聴覚に提示する方法が有効であることが明らかになった。特に、操作性が著しく低下するように視覚情報に人工的な遅延を400ms程度生じさせた場合でも、速度と加速度の情報を聴覚に提示することにより円滑に遠隔操作を遂行できることが検証された。これらの実験的知見は、今後速やかに発表・報告する予定である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [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 – 2016-03-12
  • [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 – 2016-03-12
  • [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 – 2016-03-12
  • [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 – 2016-03-12
  • [学会発表] Selective Sending Block Determination Method Based on Quad-Tree Structure for Live Video Streaming System2016

    • 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 – 2016-03-12
  • [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 – 2015-11-15
  • [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 – 2015-11-15
  • [学会発表] Selective Sending Block Determination Method Based on Quad-Tree Structure for Live Video Streaming Systems2015

    • 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 – 2015-11-11
    • 国際学会
  • [備考] 矢向研究室

    • URL

      http://www.comp.sd.keio.ac.jp/

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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