人工現実感刺激の人体へ及ぼす影響の生態情報工学に基づく評価

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10305031
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 伊福部 達 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (70002102)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 親宗 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (50281837) ; 上見 憲弘 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (70280857) ; 鈴木 康夫 北海道大学, 医学部, 講師 (40221329) ; 松島 純一 北海道大学, 医学部附属病院, 講師 (60173829) ; 井野 秀一 北海道大学, 電子科学研究所, 講師 (70250511)
• Keywords: 人工現実感 / 人体影響 / HMD / 眼精疲労 / VR酔い / 自律神経系 / ペクション / 感覚統合

Research Abstract

本課題の目的は人工現実感技術で作り出される感覚刺激が人体にどのような影響を及ぼすのかを生体情報工学の観点から実験に基づき評価し、悪影響を与えないようにするための指針を示すところにある。本年度の成果は以下の通りである。
1. アーチスクリーンおよびHMDに2時間の映像を被験者に見せ、映像呈示の前後で視機能の変化を調べた。視機能としては、調節力、屈折力、眼球運動、眼圧、網膜観察について検査を試みた。その結果、調節力以外ではアーチスクリーン、HMDともに有意な変化は見られなかったが、HMDの場合、映像呈示終了後に近視状態と目による探索行動の劣化が見られた。ただし、これらは1時間後に正常値に戻った。
2. 移動する縞模様を見せて突然模様を停止させると自分が移動していた縞模様と逆方向に動いているように知覚される現象が生じる。これはベクションと呼ばれる現象であり、平衡機能障害やVR酔いの一因になることが推察されている。このベクションを客観的に計測することを試み、さらにその影響を軽減するような制御方法を探った。その結果、ベクション時に何らかの平衡機能刺激を与えると軽減されることを見出し、音刺激や触覚刺激でもベクションを減少させ得る可能性を示した。
3. 三次元の仮想映像をHMDを介して作業空間内で見せながら手作業をさせるときを想定し、そのときの視覚と手指の触覚との感覚統合がどこまで成立するかを調べた。その結果、呈示された映像と実物体である手指との間に奥行き知覚で大きな誤差が生じることを見出した。これは、HMDが立体視差のみを利用しているのに対し、手指を見るときには輻輳も寄与していることから両者の見方に違いがあることに起因する。それで、仮想物体に触れたときに触覚フィードバックを手指に与えることにより誤差の軽減を試みたところ、効果はそれほど大きくはなかったが作業の再現性が向上することを明らかにした。

Research Products

• [Publications] T.Ifukube: "From sensory substitute technology to virtual reality research" Artificial Life and Robotics,Springer Herlag. 4(2). 145-150 (1998)
• [Publications] 伊福部 達: "人の感覚の代行どこまで" 電子情報通信学会誌. 81(2). 154-159 (1998)
• [Publications] 伊福部 達: "人工内耳に対するリハビリテーション" 総合リハビリテーション 医学書院. 25(8). 711-715 (1998)
• [Publications] 伊福部 達: "バーチャル・リアリティが切り拓く新技術体系" The Journal of Science Policy and Research Management. 12(1/2). 26-31 (1998)
• [Publications] N.Aoki and T.Ifukube: "Fractal modeling of fluctuations in the stady part of sustained vowels for high quality speech synthesis" JEICE Trans,Fundamentals. E81-A(9). 1803-1810 (1998)
• [Publications] 安田星孝,伊福部達,井野秀一: "接触動作による空間知覚に関するハプティク・ディスプレイの基礎的研究" バーチャルリアリティ学会論文誌. 3(3). 127-132 (1998)