H-1
嗅覚情報提示装置の開発
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研究の概要・特徴

水晶振動子ガスセンサ等を用いることで嗅覚情報(匂い)の数値化が可能となりつつあります。この数値化された嗅覚情報を活用するためには嗅覚情報提示装置“嗅覚ディスプレイ”が不可欠であり、当研究室では、嗅覚ディスプレイの要素技術である匂い供給デバイスを研究しています。

弾性表面波(SAW)ストリーミングを用いた匂い合成・供給装置の開発を目指しています。SAWストリーミングとは、固体表面を伝搬する弾性波と伝搬面上に置かれた液体との相互作用のことで、SAWのエネルギーが液体中に放射され、液体状態の匂い成分の混合(流動)や霧化ができます。

液槽を備えたSAW匂い発生素子を試作し実証実験を行い、ethanolガスの発生を確認できています。提案素子と動作例(右図)。

このSAW匂い発生素子は、嗅覚情報の数値化された情報を利用する上で重要な効果器となり、小型で安価な嗅覚情報提示器を実現することが可能となります。

応用分野・想定される用途

  • 臭覚情報を必要とする各種分野
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H-2
簡易なブレイン・コンピュータ・インターフェースによる日常生活支援
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研究の概要・特徴

ユビキタス環境を利用してブレイン-コンピュータ・インターフェース(BCI)を実用化するためのコア技術の研究を推進し、人間とコンピュータの新しいコミュニケーションを実現します。
従来のBCIは、高価な脳波計とラップトップPCにより構成され、価格や大きさで実用化に向けた壁がありました。当研究室では、安価な簡易脳波計とスマートデバイスで構成した簡易でコンパクトなBCIを開発しました。
BCI技術の課題である、ゆらぎのある脳波信号からの操作コマンドの実現のために、

  • 簡易脳波系が提供する信号の効果的な利用
  • 独自に開発した信号処理アルゴリズムを適用しています。

価格や大きさのみでなく、スマートデバイスの各種機能と組み合わせることで、ユビキタス環境、他のICT技術と容易に組み合わせられる優位性があります。

応用分野・想定される用途

  • 日常生活の各シーンにおける各行動に沿った自動的なBCI操作
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H-3 ①
M2M/IoT (Internet of Things) プロトタイプ構築支援システムの開発
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研究の概要・特徴

近年, 人手を介さずに機械, 機器, 設備, 備品などの「もの」や複数のセンサをインターネットに接続することで, 様々なサービスを提供するM2M(Machine-to-Machine)が注目を集めています。本研究では, M2Mシステムのプロトタイプを初心者でも容易に構築できるようにするために, M2Mプロトタイプ構築を支援するシステムを提案します。

応用分野・想定される用途

  • M2M(Machine-to-Machine), IoT, センサー技術
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H-3 ②
センシングデータ特性を用いた群制御による省電力化手法
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研究の概要・特徴

Wireless Sensor Network(WSN)を環境計測の用途などで屋外で利用する場合、電池駆動での運用が一般的で、WSNを長時間稼働させるためにエネルギーの利用効率の改善が重要となります。
当研究室では、センシングデータ特性を用いた新たな省電力化手法として群制御手法を研究しています。

環境計測では、場面によってセンサの値が大きく動かないことがあります。
本研究での新たな省電力化手法は、群制御手法と近隣センサの値に着目し、センサのsleep時間を調整することで、その場面で適切なセンサの群制御を行う手法です。傾向が同じノードを同じグループとし、その中で最も電池残量の多いノードを通常通りactiveとし、残りのノードを長い時間sleepとさせるアルゴリズムです。

環境計測におけるWSNの使用に対する敷居が低くなり、様々な場面で普及
することが考えられます。特に、農業ICTの分野では大きな期待ができます。

応用分野・想定される用途

  • 農業分野での環境計測
  • ホームエネルギーマネジメント(HEMS)
  • 都市や地域での環境計測
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H-4 ①
電子白杖を用いた障害物検知・通知
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研究の概要・特徴

視覚障がい者は視覚による状況把握が困難であるため、歩行中においては障害物との衝突や段差による転倒といった危険性があります。上方の障害物や下り段差を視覚障がい者が障害物の情報を得るために使用する白杖だけでは認識することは困難であり、白杖にセンサを取り付け(電子白杖)、障害物や下り段差の検知・通知を行う研究を行っています。

視覚障がい者が利用する白杖のみでは、以下のような危険箇所の検知が困難です。

  • 木の枝・荷台の荷物等、高さのある突起物
  • 階段・駅のホーム等、下り段差

衝突の可能性がある障害物を危険度を考慮して取捨選択(センサの値により通知要否の判定)した上で通知を行い、通知過多となることを防止しています。
また、振り方を考慮した上で、下り段差の手前での段差検知を可能としています。

応用分野・想定される用途

  • 視覚障がい者の歩行支援、介助者への情報提供
  • 歩行支援に加えて視覚障害者のQOLを向上するサービス提供
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H-4 ②
脳波・脈波を用いた興味度・ストレス度推定
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研究の概要・特徴

情報過多の傾向にある現代社会では、ユーザの個人差を考慮した情報提供が重要です。また、いろいろな場面でユーザのストレス度合に合わせたサービス提供も必要となります。

本研究では、脳波・脈波を用いることにより、ユーザの興味度やストレス度を推定します。
・Webサイト閲覧時の脳波・脈波のデータを取得して、各々の特徴量を算出し興味度を推定する(右図)。
・歯科医の患者の脳波・脈波のデータを取得して、蓄積した生体情報から患者のストレス度(痛み・恐怖感など)を推定する。

脳波と脈波を組み合わせることにより、高精度なユーザ興味度・ストレス度の推定を実現することができます。

応用分野・想定される用途

  • ユーザ興味度に対応させた情報の提供
  • 治療現場でのストレス度の可視化
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