2022 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic and individual VR sick prevention system using multi physiological instruments embedded within VR headset
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18K19844
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
小川 充洋 帝京大学, 理工学部, 教授 (30322085)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三上 浩司 東京工科大学, メディア学部, 教授 (10386782)
前田 祐佳 筑波大学, システム情報系, 助教 (20650542)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | VR / VRディスプレイ / 光電脈波 / 非観血連続血圧 / ストレス / 頭部心電図 / 電極間インピーダンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
VRディスプレイ付近に設置可能な光電脈波プローブの小型化を進めた。小型軽量を進めると慣性質量の減少により、モーションアーチファクトに弱くなるという知見も得たが、プローブの固定法の改良を行った。開発したプローブから導出した光電脈波により、同時に計測した耳朶や指尖部からの光電脈波による心拍間隔とよく一致する結果を得た。同プローブによりVRゲーム中の心拍間隔計測を行った結果、交感神経優位になる区間で主観的なVR酔いと一致する場合があるとの知見を得た。しかし、ゲームへの熱中による自律神経活動変化との弁別は困難であった。このことから、生体データだけでなく、ゲーム中の演出、表現も含めた解析を行うことで、VR酔いの検知が可能となることが示唆された。また、脈波信号に加えて、VRゲーム中に非観血連続血圧計測を行った。これは世界で初めての成果であった。また、外部からの入力によって演出を変化させることのできるVRゲームを開発した。
また、研究計画時より、実現困難な挑戦的課題として、VRディスプレイに埋め込んだ電極より導出する心電図の計測と、解析による自律神経指標の算出を挙げた。これらは計画各年次において挑戦を行っていたが、その結果を記述する。当初、頭部から導出する心電図の測定困難については、電極から心電図を挟む立体角が小さいことを指摘していた。立体角の大小だけでは測定の困難については各種ノイズとの大小関係でしか説明できない。実験を進めた結果、頭部電極から誘導した場合、明確に心電波形を確認できない場合が多かったが、R波同期の波形を確認できる場合もあった。また、同一被験者においても日格差があった。考察を進めた結果、電極間のインピーダンスが生体内から電極までのインピーダンスに比較して小さい場合に、生体内部のインピーダンスによって心電位のほとんどの電圧降下が起き、心電図を観察できないという仮説を得た。
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