研究者総覧

才脇 直樹SAIWAKI Naokiサイワキ ナオキ

所属部署名研究院工学系工学領域
職名教授
Last Updated :2024/02/22

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プロフィール情報

  • 才脇, サイワキ
  • 直樹, ナオキ

学位

  • 博士, 大阪大学

研究分野

  • 人文・社会, 実験心理学
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 制御、システム工学
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 計測工学
  • 情報通信, 知能情報学

経歴

  • 2003年04月, 奈良女子大学 生活環境学部 助教授
  • 1999年04月, 2003年03月, 大阪大学大学院 基礎工学研究科 システム人間系専攻 講師
  • 1997年04月, 1999年03月, 大阪大学大学院 基礎工学研究科 システム人間系専攻 助手
  • 1993年05月, 1997年03月, 大阪大学 基礎工学部 制御工学科 助手

学歴

  • 1993年, 大阪大学, 基礎工学研究科, 日本国
  • 1993年, 大阪大学, Graduate School, Division of Engineering Science

担当経験のある科目(授業)

  • 生活工学特別講義C(発展), 奈良女子大学
  • 生活メディア情報処理演習, 奈良女子大学
  • アパレル感性情報処理論, 奈良女子大学
  • 生活メディア情報論, 奈良女子大学
  • 生活と感覚計測論, 奈良女子大学
  • ウェアラブル情報デザイン実習, 奈良女子大学
  • アパレル色彩論, 奈良女子大学
  • 生活メディア情報論演習, 奈良女子大学
  • ウェアラブルインターフェイスデザイン論, 奈良女子大学

Ⅱ.研究活動実績

論文

  • 日本語, ヒューマンインタフェース学会論文誌, ヒューマンインタフェース学会, プリンテッドエレクトロニクスを用いた身体運動中の関節角度計測のためのセンシングサポータの開発, 2020年11月, 22, 4, 467, 474
  • 日本語, ヒューマンインタフェース学会論文誌, ヒューマンインタフェース学会, プリンテッドエレクトロニクスを用いた呼吸周期を計測可能なセンシングウェアの開発, 2020年04月, 22 巻, 2 号, 165, 174, https://doi.org/10.11184/his.22.2_165
  • 査読あり, 日本語, 繊維製品消費科学, 人工触感呈示システムを用いた触感認知に関する基礎研究, 才脇直樹; 谷口まき他, 2006年12月, 47, 12, 25-33
  • 査読あり, 英語, 2006 6TH IEEE-RAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMANOID ROBOTS, VOLS 1 AND 2, Composition and evaluation of the humanlike motions of an android, Motoko Noma; Naoki Saiwaki; Shoji Itakura; Hiroshi Ishiguro, Both appearance and motion are important considerations in designing robots for interaction with humans. In communication, humans sense intelligence in their conversation partner. We aim to develop an intelligent robot that communicates in the same intelligent and human-like way in daily life. We use the Total Turing Test to evaluate the human-likeness of the android. In this test, subjects are shown either the android or another human for a short time. Subjects are then asked whether it was a human being or not. The android used in this study is called ReplieeQ2, which has an appearance and motions that closely resemble those of a human being. We hypothesize that an android that is given more human-like motions will be identified as a human in the Total Turing Test more often. To create human-like motion we observed humans behavior when sitting. We focused on eye, eyelid, neck and chest motions and analyzed them in detail. The android motions were made from this analysis and used in the Total Turing Test. We prepared three conditions: a static android (SA), an android given natural motions (MA), and a human sitting naturally (SH). We expose a subject to one of these conditions for either one or two seconds. We then examine how often they correctly identify the condition as either human or robot. SH was identified as human most often, followed by MA and then SA, for both exposure times. MA is judged to be significantly more humanlike than SA, within the two-second experiment time. This suggests that natural motions contribute to the human-likeness of the android. We also investigate the contributions of individual natural motions to human-likeness and likeability by a pair comparison method. The results show that eyelid motion is the most effective factor for expressing human-likeness and likeability. By enhancing the android's expressive power, this work contributes to the development of humanoids that communicate naturally with human beings., 2006年, 163, +, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 英語, Proceedings of Third Workshop on Multi-User and Ubiquitous User Interfaces (MU3I), Integrating object finding function into everyday fashion, 才脇直樹, 2006年
  • 査読あり, 日本語, 繊維製品消費科学, 名札型ICタグを用いた小学生のコミュニケーション分析, 才脇直樹, 2005年11月, 46, 11, 688-692
  • 査読あり, 日本語, ヒューマンインタフェース学会論文誌, 対話型ロボットによる小学校での長期相互作用の試み, 才脇直樹; 神田崇行他, 2005年01月, 7, 1, 27-37
  • 査読あり, 英語, Extended Abstracts of the 9th International Symposium on Wearable Computers (ISWC2005), Thermal Clothes That Can Activily Control Sensory Temperature, 才脇直樹, 2005年
  • 査読あり, 英語, Extended Abstracts of the 9th International Symposium on Wearable Computers (ISWC2005), A Casual Design for an Object-finding Support System, 才脇直樹, 2005年
  • 査読あり, 英語, Proceedings of Human Computer Interaction(HCI)2005, Artificial Tactile Feel Display for Textile Fabrics, 才脇直樹, 2005年
  • 査読あり, 英語, Proceedings of IROS2004, Friendly social robot that understands human’s friendly relationships, 才脇直樹, 2004年
  • 査読あり, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 三次元空間楽譜の構築, 才脇直樹; 吉田悠一他, 2003年06月, 16, 6, 295-302
  • 査読あり, 英語, IEEE Trans. on Neural Systems and rehabilitation Engineering, A New Brain-Computer Interface Design Using Fuzzy ARTMAP, 才脇直樹, 2002年03月, 10, 3, 140-148
  • 査読あり, 英語, Proceedings of Intl. Computer Music Conference 2002, The Musical Session System with the Visual Interface, 才脇直樹, 2002年, 232-235
  • 査読あり, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 3Dバネモデルに基づいた音楽に応じた動作の自動生成, 才脇直樹; 王旗他, 2001年09月, 14, 9, 447-457
  • 査読あり, 日本語, ヒューマンインタフェース学会論文誌, イメージに基づいたWebページデザイン支援システム, 才脇直樹; 渡辺正人他, 2001年04月, 3, 4, 287-297
  • 査読あり, 日本語, 電気学会論文誌C, 3Dバネモデルを用いたオブジェクトの動作獲得支援環境, 才脇直樹; 池上輝哉他, 2001年01月, 121-C, 1, 206-211
  • 査読あり, 日本語, 電気学会論文誌C, 時空間ウォークスルーのためのデータ管理の一方式, 才脇直樹; 池本和生他, 2001年01月, 121-C, 1, 142-149
  • 査読あり, 日本語, 電気学会論文誌C, カオスと電荷モデルを用いた群衆行動のモデリングと生成, 才脇直樹; 小松利彰他, 2001年01月, 121-C, 1, 118-126
  • 査読あり, 日本語, ヒューマンインタフェース学会論文誌, 心理的ポテンシャルを用いた感性協調型合奏システム, 才脇直樹; 川端純一他, 2000年01月, 2, 1, 47-58
  • 査読あり, 日本語, 電子情報通信学会論文誌A, 権限・義務・責任・知識を考慮した緊急時のコミュニケーションモデル, 才脇直樹; 小磯貴史他, 1999年03月, J82-A, 3, 445-453
  • 査読あり, 英語, Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Communication Model in Emergent Situation, 才脇直樹, 1999年, J82-A, 3, 445-453
  • 査読あり, 日本語, 電気学会論文誌C, Source Derivation法による脳活動可視化の検討, 才脇直樹; 西田正吾, 1998年09月, 118-C, 9, 1292-1298
  • 査読あり, 英語, Cognitive System Engineering for Process Control, Communication Support System in Emergent Situation for Large Scale Systems, 才脇直樹, 1998年, 108-114
  • 査読あり, 英語, SMC '97 CONFERENCE PROCEEDINGS - 1997 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-5, Spatio-temporal data management for highly interactive environment, A Naka; N Saiwaki; S Nishida, This paper deals with data management structures for efficient search for large scale spatio-temporal data. We propose Adaptive Tree Structure (We call the AT Structure), in which either spatio data structure or temporal data structure is selected adaptively depending on the demand of search. This paper describes an outline of the proposed data structure for large scale spatio-temporal data. The concrete data structure and its performance by computer simulation are discussed., 1997年, 9, 571, 576, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 英語, SMC '97 CONFERENCE PROCEEDINGS - 1997 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-5, Spatio-temporal data management for highly interactive environment, A Naka; N Saiwaki; S Nishida, This paper deals with data management structures for efficient search for large scale spatio-temporal data. We propose Adaptive Tree Structure (We call the AT Structure), in which either spatio data structure or temporal data structure is selected adaptively depending on the demand of search. This paper describes an outline of the proposed data structure for large scale spatio-temporal data. The concrete data structure and its performance by computer simulation are discussed., 1997年, 8, 571, 576, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 有向コヒーレンス解析による脳波情報源可視化法, 才脇直樹; 加藤久仁夫, 1997年10月, 10, 10, 537-546
  • 査読あり, 日本語, 日本音響学会論文誌, 有向コヒーレンス解析を用いた音楽音響傾聴時脳波の信号源推定, 才脇直樹; 加藤久仁夫, 1997年07月, 53, 7, 493-500
  • 査読あり, 英語, JOURNAL OF NEW MUSIC RESEARCH, An approach to analysis of EEGs recorded during music listening, N Saiwaki; K Kato; S Inokuchi, 1997年09月, 26, 3, 227, 243, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 日本語, 情報処理学会論文誌, テンション・パラメータを用いた協調型自動演奏システム:JASPER, 才脇直樹; 和気早苗他, 1994年07月, 35, 7, 1469-1481
  • 査読あり, 英語, INTERNATIONAL JOURNAL OF SOCIAL ROBOTICS, Effects of Observing Eye Contact between a Robot and Another Person, Michihiro Shimada; Yuichiro Yoshikawa; Mana Asada; Naoki Saiwaki; Hiroshi Ishiguro, Being accepted by humans is one of the common requirements for a communication robot. Previous work has examined the effects of non-verbal factors on people's perceptions of robots for such a purpose, but always with a focus on dyadic human-robot interaction; in real human society, however, triadic interaction also plays an important role and should be considered. This paper explores a potential merit offered by the latter form of interaction: specifically, how one form of non-verbal interaction occurring between a robot and humans, eye contact, can be utilized to make the robot appear more acceptable to humans. Experiments were conducted with groups of two humans and an android, in which one of the humans, the "subject", was asked to communicate with a second person who had knowledge of the purpose of the experiment, the "confederate"; the confederate's role was to gaze in such a way that the subject either observed or did not observe eye contact between the confederate and the android. A post-interaction questionnaire revealed that subjects' impressions toward the robot were influenced by eye contact between the confederate and robot. Finally, the consistency of the experimental results was discussed in terms of Heider's balance theory, and future extensions of this research were proposed., 2011年04月, 3, 2, 143, 154, 研究論文(学術雑誌), 10.1007/s12369-010-0072-9
  • 査読あり, 英語, IEEE RO-MAN 2000: 9TH IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ROBOT AND HUMAN INTERACTIVE COMMUNICATION, PROCEEDINGS, A method for supporting web page design based on impression of web page, M Watanabe; T Yoshida; N Saiwaki; S Nishida, This paper proposes an approach for web page design support by focusing: on the impression of web page with respect to the selection of color and font. Previous approaches for web page design support often focus on the automation of HTML coding: and the pasting of graphics and icons. However, the selection of color and font also greatly affect the impression of web page even with the same (information) content. The implemented system with the proposed support method tries to acquire the taste or preference of the user from the web pages which are selected by him/her during net surfing; and utilize it for web page design with the prefered impression., 2000年, 13, 17, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 英語, PROCEEDINGS OF THE 18TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOL 18, PTS 1-5, Directed coherence analysis of EEG recorded during music listening, N Saiwaki; H Tsujimoto; S Nishida; S Inokuchi, We are concerned with the study or EEG in response to musical stimuli. Since music cognition has many emotional aspects, it is expected that EEG recorded during music listening may reflect the electrical activities of brain regions related to those emotional aspects. We applied directed coherence analysis on EEG's recorded during listening to "Duetto" by Mendelssohn. Then the experimental results showed that a subject formally trained in classical music strongly responds to tonal musical forms., 1997年, 18, 827, 828, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 英語, DESIGN OF COMPUTING SYSTEMS: SOCIAL AND ERGONOMIC CONSIDERATIONS, Interactive interfaces to detect conceptual difference for knowledge acquisition, T Kondo; N Saiwaki; T Yoshida; S Nishida, Conceptual difference is a serious problem in group knowledge acquisition systems, especially when different people with different background participate in a group. In our former research, each a peace of knowledge held by people is expressed by a single decision tree, and conceptual difference is detected by checking the difference. Sometimes it occurs that the attributes and the values with conceptual difference do not appear in decision trees and fails to detect conceptual difference. In this paper, we propose a method to solve this problem by using decision trees with diverse structures which are produced by our genetic algorithm., 1997年, 21, 303, 306, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 英語, SMC '97 CONFERENCE PROCEEDINGS - 1997 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, VOLS 1-5, Detection algorithm for conceptual difference among different persons - as an example of emergence in the human interaction, T Yoshida; T Kondo; N Saiwaki; S Nishida, We consider emergence in the human interaction by taking the discovery of conceptual difference as an example. Conceptual difference is a serious problem in group knowledge acquisition systems, especially when different people with different background participate in a group. We deal with the conceptual difference, in which different symbols are used to express the same meaning and/or the same symbol is used to express different meanings. We propose a method to detect such types of conceptual difference by utilizing decision trees which are constructed with ID3 algorithm and GA (Genetic Algorithm). Our method is discussed in terms of the realization of emergence in the human interaction. We tackle the ''vague'' concept of emergence in the human interaction by constructing ''concrete'' structures to express conceptual difference. Our method ensures the variety in the conceptual structures by utilizing GA to explore various possibilities. The various structures constructed by the system play the role of pointing out conceptual difference from another viewpoint, which is different from those of the members in the group. This function enables the members to understand each other as well as their own concepts, which is expected to contribute to hitting new ideas as a group and to promoting the activity of the group., 1997年, 1216, 1221, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • 査読あり, 英語, IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS, A two-month field trial in an elementary school for long-term human-robot interaction, Takayuki Kanda; Rumi Sato; Naoki Saiwaki; Hiroshi Ishiguro, Interactive robots participating in our daily lives should have the fundamental ability to socially communicate with humans. In this paper, we propose a mechanism for two social communication abilities: forming long-term relationships and estimating friendly relationships among people. The mechanism for long-term relationships is based on three principles of behavior design. The robot we developed, Robovie, is able to interact with children in the same way as children do. Moreover, the mechanism is designed for long-term interaction. along the following three design principles: 1) it calls children by name using radio frequency identification tags; 2) it adapts its interactive behaviors for each child based on a pseudo development mechanism; and 3) it confides its personal matters to the children who have interacted with the robot for an extended period of time. Regarding the estima- tion of friendly relationships, the robot assumes that people who spontaneously behave as a group together are friends. Then, by identifying each person in the interacting group around the robot, it estimates the relationships between them. We conducted a two-month field trial at an elementary school. An interactive humanoid robot, Robovie, was placed in a classroom at the school. The results of the field trial revealed that the robot successfully continued interacting with many children for two months, and seemed to have established friendly relationships with them. In addition, it demonstrated reasonable performance in identifying friendships among children. We believe that these results demonstrate the potential of current interactive robots to establish social relationships with humans in our daily lives., 2007年10月, 23, 5, 962, 971, 研究論文(学術雑誌), 10.1109/TRO.2007.904904

MISC

  • 査読無し, 日本語, 繊維製品消費科学, 一般社団法人 日本繊維製品消費科学会, 人工触感呈示システムを用いた触感認知に関する基礎研究, 才脇 直樹; 谷口まき他, 我々は, 高分子ゲルアクチュエータを用いて, 布の触感のようなさわり心地に関する質感を再現するディスプレイの開発を行ってきた.今回は, アクチュエータで与える人工的な触感刺激が被験者にどのように感じられたかに関する評価実験と, 人工的な触感刺激が脳の体性感覚野をアクティベイトする様子をf-MRIで可視化し触感認知について考察した結果を解説する.これらが将来, 触感の快適性評価法の開発に寄与できる事を期待している., 2006年, 47, 12, 25, 33, 10.11419/senshoshi1960.47.719
  • 査読無し, 英語, 2006 6TH IEEE-RAS INTERNATIONAL CONFERENCE ON HUMANOID ROBOTS, VOLS 1 AND 2, IEEE, Composition and evaluation of the humanlike motions of an android, Motoko Noma; Naoki Saiwaki; Shoji Itakura; Hiroshi Ishiguro, Both appearance and motion are important considerations in designing robots for interaction with humans. In communication, humans sense intelligence in their conversation partner. We aim to develop an intelligent robot that communicates in the same intelligent and human-like way in daily life. We use the Total Turing Test to evaluate the human-likeness of the android. In this test, subjects are shown either the android or another human for a short time. Subjects are then asked whether it was a human being or not. The android used in this study is called ReplieeQ2, which has an appearance and motions that closely resemble those of a human being. We hypothesize that an android that is given more human-like motions will be identified as a human in the Total Turing Test more often. To create human-like motion we observed humans behavior when sitting. We focused on eye, eyelid, neck and chest motions and analyzed them in detail. The android motions were made from this analysis and used in the Total Turing Test. We prepared three conditions: a static android (SA), an android given natural motions (MA), and a human sitting naturally (SH). We expose a subject to one of these conditions for either one or two seconds. We then examine how often they correctly identify the condition as either human or robot. SH was identified as human most often, followed by MA and then SA, for both exposure times. MA is judged to be significantly more humanlike than SA, within the two-second experiment time. This suggests that natural motions contribute to the human-likeness of the android. We also investigate the contributions of individual natural motions to human-likeness and likeability by a pair comparison method. The results show that eyelid motion is the most effective factor for expressing human-likeness and likeability. By enhancing the android's expressive power, this work contributes to the development of humanoids that communicate naturally with human beings., 2006年, 163, +, 10.1109/ICHR.2006.321379
  • 査読無し, その他, Proceedings of Third Workshop on Multi-User and Ubiquitous User Interfaces (MU3I), Integrating object finding function into everyday fashion, 才脇 直樹; Yuko MIYAK, 2006年
  • 査読無し, その他, Proceedings of humanoids2006, Composition and Evaluation of the Humanlike Motions of an Android, SAIWAKI Naoki; Motoko Nom, 2006年, 10.1109/ICHR.2006.321379
  • 査読無し, その他, Proceedings of Third Workshop on Multi-User and Ubiquitous User Interfaces (MU3I), Integrating object finding function into everyday fashion, SAIWAKI Naoki; Yuko MIYAK, 2006年
  • 査読無し, その他, ヒューマンインタフェース学会論文誌, 対話型ロボットによる小学校での長期相互作用の試み, 才脇 直樹; 神田崇行他, 2005年, 7, 1, 27, 37
  • 査読無し, その他, 繊維製品消費科学, 名札型ICタグを用いた小学生のコミュニケーション分析, 才脇 直樹, 2005年, 46, 11, 688, 692, 10.11419/senshoshi1960.46.688
  • 査読無し, その他, Extended Abstracts of the 9th International Symposium on Wearable Computers (ISWC2005), Thermal Clothes That Can Activily Control Sensory Temperature, 才脇 直樹; Sayaka Tsuruda他, 2005年
  • 査読無し, その他, Extended Abstracts of the 9th International Symposium on Wearable Computers (ISWC2005), A Casual Design for an Object-finding Support System, 才脇 直樹; Tatsuyuki Kawamur, 2005年
  • 査読無し, その他, Proceedings of Human Computer Interaction(HCI)2005, Artificial Tactile Feel Display for Textile Fabrics, 才脇 直樹; Akinori Yoshida, 2005年
  • 査読無し, その他, Extended Abstracts of the 9th International Symposium on Wearable Computers (ISWC2005), Thermal Clothes That Can Activily Control Sensory Temperature, SAIWAKI Naoki; Sayaka Tsuruda他, 2005年
  • 査読無し, その他, Extended Abstracts of the 9th International Symposium on Wearable Computers (ISWC2005), A Casual Design for an Object-finding Support System, SAIWAKI Naoki; Tatsuyuki Kawamur, 2005年
  • 査読無し, その他, Proceedings of Human Computer Interaction(HCI)2005, Artificial Tactile Feel Display for Textile Fabrics, SAIWAKI Naoki; Akinori Yoshida他, 2005年
  • 査読無し, その他, Proceedings of IROS2004, Friendly social robot that understands human’s friendly relationships, 才脇 直樹; Takayuki Kand, 2004年
  • 査読無し, その他, Proceedings of IROS2004, Friendly social robot that understands human’s friendly relationships, SAIWAKI Naoki; Takayuki Kand, 2004年
  • 査読無し, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 一般社団法人 システム制御情報学会, 三次元空間楽譜の構築, 才脇 直樹; 吉田悠一他, In this paper, we propose a spacial music score. Although many number of studies have been made on multimedia technology in the musical field over the past few decades, there is little attention to notation. The purpose of this paper is to construct more flexible and easily understandable visual music score for the music which is needed to be complicatedly controlled. The prototype system is developed for evalution, and it is confirmed that the user can make music easily by using the system., 2003年, 16, 6, 295, 302, 10.5687/iscie.16.295
  • 査読無し, 英語, IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC, A new brain-computer interface design using fuzzy ARTMAP, R Palaniappan; R Paramesran; S Nishida; N Saiwaki, This paper proposes a new brain-computer interface (BCI) design using fuzzy ARTMAP (FA) neural network, as well as an application of the design. The objective of this BCI-FA design is to classify the best three of the five available mental tasks for each subject using power spectral density (PSD) values of electroencephalogram (EEG) signals. These PSD values are extracted using the Wiener-Khinchine and autoregressive methods. Ten experiments employing different triplets of mental tasks are studied for each subject. The findings show that the average BCI-FA outputs for four subjects gave less than 6% of error using the best triplets of mental tasks identified from the classification performances of FA. This implies that the BCI-FA can be successfully used with a tri-state switching device. As an application, a proposed tri-state Morse code scheme could be utilized to translate the outputs of this BCI-FA design into English letters. In this scheme, the three BCI-FA outputs correspond to a dot and a dash, which are the two basic Morse code alphabets and a space to denote the end (or beginning) of a dot or a dash. The construction of English letters using this tri-state Morse code scheme is determined only by the sequence of mental tasks and is independent of the time duration of each mental task. This is especially useful for constructing letters that are represented as multiple dots or dashes. This combination of BCI-FA design and the tri-state Morse code scheme could be developed as a communication system for paralyzed patients., 2002年09月, 10, 3, 140, 148, 10.1109/TNSRE.2002.802854
  • 査読無し, 英語, IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, IEEE-INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC, A new brain-computer interface design using fuzzy ARTMAP, R Palaniappan; R Paramesran; S Nishida; N Saiwaki, This paper proposes a new brain-computer interface (BCI) design using fuzzy ARTMAP (FA) neural network, as well as an application of the design. The objective of this BCI-FA design is to classify the best three of the five available mental tasks for each subject using power spectral density (PSD) values of electroencephalogram (EEG) signals. These PSD values are extracted using the Wiener-Khinchine and autoregressive methods. Ten experiments employing different triplets of mental tasks are studied for each subject. The findings show that the average BCI-FA outputs for four subjects gave less than 6% of error using the best triplets of mental tasks identified from the classification performances of FA. This implies that the BCI-FA can be successfully used with a tri-state switching device. As an application, a proposed tri-state Morse code scheme could be utilized to translate the outputs of this BCI-FA design into English letters. In this scheme, the three BCI-FA outputs correspond to a dot and a dash, which are the two basic Morse code alphabets and a space to denote the end (or beginning) of a dot or a dash. The construction of English letters using this tri-state Morse code scheme is determined only by the sequence of mental tasks and is independent of the time duration of each mental task. This is especially useful for constructing letters that are represented as multiple dots or dashes. This combination of BCI-FA design and the tri-state Morse code scheme could be developed as a communication system for paralyzed patients., 2002年09月, 10, 3, 140, 148, 10.1109/TNSRE.2002.802854
  • 査読無し, その他, Proceedings of Intl. Computer Music Conference 2002, The Musical Session System with the Visual Interface, 才脇 直樹; Y. Yoshid, 2002年, 232, 235
  • 査読無し, その他, Proceedings of Intl. Computer Music Conference 2002, The Musical Session System with the Visual Interface, SAIWAKI Naoki; Y. Yoshid, 2002年, 232, 235
  • 査読無し, その他, 電気学会論文誌C, 3Dバネモデルを用いたオブジェクトの動作獲得支援環境, 才脇 直樹; 池上輝哉他, 2001年, 121-C, 1, 206, 211
  • 査読無し, その他, 電気学会論文誌C, 時空間ウォークスルーのためのデータ管理の一方式, 才脇 直樹; 池本和生他, 2001年, 121-C, 1, 142, 149
  • 査読無し, その他, 電気学会論文誌C, カオスと電荷モデルを用いた群衆行動のモデリングと生成, 才脇 直樹; 小松利彰他, 2001年, 121-C, 1, 118, 126
  • 査読無し, その他, ヒューマンインタフェース学会論文誌, イメージに基づいたWebページデザイン支援システム, 才脇 直樹; 渡辺正人他, 2001年, 3, 4, 287, 297
  • 査読無し, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 一般社団法人 システム制御情報学会, 3Dバネモデルに基づいた音楽に応じた動作の自動生成, 才脇 直樹; 王旗他, This paper proposes an approach to automatic motion generation of 3D spring model with music. Music factors are extracted from MIDI (Music Instrument Digital Interface) file. Instead of designing and calculating animation of an object directly, a sequence of motion-controllers, which can finish a set of motions affected by music factors, are automatically generated through a synthesis algorithm. A prototype system is developed to evaluate the motion generator and it is confirmed that the users are satisfied with the generated motion based on music., 2001年, 14, 9, 447, 457, 10.5687/iscie.14.447
  • 査読無し, その他, ヒューマンインタフェース学会論文誌, 心理的ポテンシャルを用いた感性協調型合奏システム, 才脇 直樹; 川端純一他, 2000年, 2, 1, 47, 58
  • 査読無し, その他, 電子情報通信学会論文誌A, 権限・義務・責任・知識を考慮した緊急時のコミュニケーションモデル, 才脇 直樹; 小磯貴史他, 1999年, J82-A, 3, 445, 453
  • 査読無し, その他, Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Communication Model in Emergent Situation, 才脇 直樹; T.Koiso他, 1999年, J82-A, 3, 445, 453
  • 査読無し, その他, Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Communication Model in Emergent Situation, SAIWAKI Naoki; T.Koiso他, 1999年, J82-A, 3, 445, 453
  • 査読無し, その他, 電気学会論文誌C, Source Derivation法による脳活動可視化の検討, 才脇 直樹; 西田正吾, 1998年, 118-C, 9, 1292, 1298
  • 査読無し, その他, Cognitive System Engineering for Process Control, Communication Support System in Emergent Situation for Large Scale Systems, 才脇 直樹, 1998年, 108, 114
  • 査読無し, その他, Advanced Database Systems for Integration of Media and User Environment, Advanced Database Research and Development Series, Spatio-Temporal Data Management for Highly Interactive Environment, 才脇 直樹; Shogo Nishida他, 1998年, 9, 281, 286
  • 査読無し, その他, Digital Media Information Base, Advanced Database Research and Development Series, An Adaptive Spatio-Temporal Data Management for Highly Interactive Environment, 才脇 直樹; Atuki Naka他, 1998年, 8, 68, 73
  • 査読無し, その他, Cognitive System Engineering for Process Control, Communication Support System in Emergent Situation for Large Scale Systems, SAIWAKI Naoki, 1998年, 108, 114
  • 査読無し, その他, Advanced Database Systems for Integration of Media and User Environment, Advanced Database Research and Development Series, Spatio-Temporal Data Management for Highly Interactive Environment, SAIWAKI Naoki; Shogo Nishida他, 1998年, 9, 281, 286
  • 査読無し, その他, Digital Media Information Base, Advanced Database Research and Development Series, An Adaptive Spatio-Temporal Data Management for Highly Interactive Environment, SAIWAKI Naoki; Atuki Naka, 1998年, 8, 68, 73
  • 査読無し, 英語, JOURNAL OF NEW MUSIC RESEARCH, SWETS ZEITLINGER PUBLISHERS, An approach to analysis of EEGs recorded during music listening, N Saiwaki; K Kato; S Inokuchi, 1997年09月, 26, 3, 227, 243
  • 査読無し, その他, 日本音響学会論文誌, 有向コヒーレンス解析を用いた音楽音響傾聴時脳波の信号源推定, 才脇 直樹; 加藤久仁夫, 1997年, 53, 7, 493, 500, 10.20697/jasj.53.7_493
  • 査読無し, 日本語, システム制御情報学会論文誌, 一般社団法人 システム制御情報学会, 有向コヒーレンス解析による脳波情報源可視化法, 才脇 直樹; 加藤久仁夫, In this paper, we proposed and examined source estimation of EEG (Electroencephalogram) by directed coherence analysis. While ordinary coherence analysis estimates the degree of linear correlation of two time series as a total, directed coherence analysis can extract a correlation with direction in the frequency domain. We estimated information flow between electrodes pasted on a head of subject based on this method. Though the directed coherence analysis is usually applied to analyze the relations between two time series with direction, we proposed an expanded method to estimate the directed coherences between more than two signals at the same time and visualize the signal sources by mapping them. It is confirmed that the estimated positions of signal sources were more adequate than the result of an usual mapping method by simulations and the experimental results., 1997年, 10, 10, 537, 546, 10.5687/iscie.10.537
  • 査読無し, その他, An Approach to Analysis of EEG's Recorded during Music Listening, SAIWAKI Naoki; Kunio KAT, 1997年, 26, 227, 243
  • 査読無し, その他, 情報処理学会論文誌, テンション・パラメータを用いた協調型自動演奏システム:JASPER, 才脇 直樹; 和気早苗他, 1994年, 35, 7, 1469, 1481
  • 日本語, 人工知能学会誌 = Journal of Japanese Society for Artificial Intelligence, 人工知能学会, 女子大生が夢見たウェアラブルでアンビエントな日常(<特集>アンビエント情報基盤), 才脇 直樹; Naoki Saiwaki; Faculty of Intelligence and Informatics Konan University, 2013年03月01日, 28, 2, 245, 253
  • 査読無し, その他, システム/制御/情報学会誌, ヒューマンインタラクションにおける協調支援―感性協調による共感世界の構築に向けて―, 西田正吾; 才脇直樹; 仲谷美江, 2001年, Vol.45, No.6, pp.305-314, 10.11509/isciesci.45.6_305
  • 日本語, 人間-生活環境系シンポジウム報告集, 人間-生活環境系学会, カオス指標を用いたニオイの快適性評価(研究発表20), 堤 正範; 辻本 浩章; 才脇 直樹; 西田 正吾, 1996年12月03日, 20, 97, 100
  • 日本語, システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information, システム制御情報学会, International Computer Music Conference(ICMC)2002参加報告, 才脇 直樹, 2003年07月15日, 47, 7, 352, 352
  • 日本語, システム/制御/情報 : システム制御情報学会誌 = Systems, control and information, システム制御情報学会, IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics(IEEE SMC'99)参加報告, 才脇 直樹, 2000年04月15日, 44, 4, 235, 235
  • 日本語, 情報処理学会研究報告データベースシステム(DBS), 高速検索のための時空間データ管理の一方式 ~動的データへの対応~, 才脇 直樹; 仲 篤起; 野沢 博; 西田 正吾, 近年,データベースの分野において,時間と空間の情報を共に扱う時空間データベースの研究が盛んにおこなわれている.しかし,時間・空間データを効率良く扱うデータ管理手法はいまだに確立されていないのが現状である.我々は従来,複数状態を有するデータの管理を対象とするAdaptive Tree構造を提案してきたが,本稿では特に動的に変化するデータを取り扱う手法に焦点を当てて論じている.まず,従来のAdaptive Tree構造について概説し,その有効性をST・3D管理構造との計算機によるシミュレーション結果の比較・検討によって示した.次に,動的データを管理するための拡張手法を提案して,計算機シミュレーションにより評価した.その結果,動的データに対してもAdaptive Tree構造で効率的に管理可能であることが示された.This paper deals with data management structures for efficient search for large scale spatio-temporal data. We propose Adaptive Tree Structure (We call the AT Structure), in which either spatio data structure or temporal data structure is selected adaptively depending on the demand of search. This paper especially describes the extension of the proposed data structure for dynamic data cases. The concrete data structure and its performance by computer simulation are discussed., 1998年07月08日, 1998, 57, 85, 92
  • 日本語, 情報処理学会研究報告ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI), エージェントを用いた感性協調型合奏システム (ビデオとハイパーメディアのインタフェース,および一般), 川端 純一; 才脇 直樹; 辻本 浩章; 西田 正吾, 本論文ではエージェントを用いた感性協調型合奏システムについて述べる.本研究は演奏に含まれる感性的情報をコンピュータに扱わせ,人間?コンピュータ間のより深い協調を目指す試みである.より親密な協調を実現するためにユーザの好みや心理状態のような感性的情報に注目し,それらを考慮に入れた感性協調モデルを構築した.このモデルにおけるエージェントの心理状態は「心理的ポテンシャル」という意図と状況の関係から算出されるパラメータで表現される.プロトタイプシステムとして人間とエージェントが合奏するシステムを構築し,評価実験によりユーザはエージェントとの競演を楽しむことができた.This paper describes the cooperative performance system based on agents. We aim more intimate cooperation between human and the computer by getting it to deal with the information on feelings which is included in the concert. To realize such cooperation, we take notice of the information on feelings, such as user's personal taste and mental state, and then propose the model of cooperation considering those feelings. In this model, emotional factors of agents are expressed by mental potential, which is estimated based on the relation between the agent's behavior and the situation. The prototype system of creating a musical ensemble was developed and it was confirmed that users were satisfied with playing together with agents., 1996年07月11日, 1996, 62, 59, 64
  • 日本語, 情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM), 一般社団法人情報処理学会, 感性協調に基づいたインタラクティブな音コミュニケーション環境の構築, 西田 正吾; 才脇 直樹; 仲谷 美江; 加藤 博一, 近年,ヒューマンインタフェースの分野では,ヒューマンインタラクションやコミュニケーションを扱う研究が増加しており,その分析手法や支援のあり方に関する議論が盛んに行われるようになってきている.本稿では,「感性協調に基づいたインタラクティブな音コミュニケーション環境の構築」というテーマに対し、筆者らの研究グループで取り組んできた研究成果について紹介する.具体的には,感性協調による共感世界構築の枠組みについて述べた後,エージェントにおける仮想感性構築法,共通の場構築のためのインタフェース,感情表現を介したダンスと音楽の関連づけ等の要素技術について述べる.Human interaction and human communication are hot topics in the field of Human Interfaces recently. This paper deals with design and implementation of interactive sound communication environment based on Kansei coordination, by focusing on affective aspects of human interaction. Concretely, a framework to support Kansei coordination is discussed, and component technologies, such as realization of artificial Kansei in agent, interfaces for common platform and analysis of relations between dance and music etc., are introduced., 2003年09月08日, 2003, 88, 147, 154
  • 日本語, 情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM), 一般社団法人情報処理学会, ステージセット・インターフェースによる音楽操作手法の提案, 金森 一樹; 加藤 博一; 才脇 直樹; 西田 正吾, デスクトップミュージック(DTM)と呼ばれるコンピュータを用いた音楽作成手法は「楽譜を読む」「楽器を使う」など旧来の音楽作成に必要であった困難な過程を省略し,子供を中心とした初心者をも意欲的に音楽作成に参加させ得るものである.しかし,これはあくまで個人作業であり,セッションや演奏のように人間同士がコミュニケーションを取りながら行う類のものではない.本研究では音楽作成手法をシステム側で簡略化することで,楽器を使えない初心者でも演奏に参加できる環境の作成を目標とする.今回ライブなどにおける演奏者の動きのメタファーを利用した.人形とステージを用いた新しい音楽操作インターフェースを提案する.Performing music with a group, for examples session and ensemble, is very enjoyable and effectual in term of bringing up the communicating skill. But It is very difficult for novices to learn "how to read scores" or "how to use instruments". They are needed for music performance. In this research, we propose a new performing interface that novice can easily perform with a group. In particular, we noticed at a movement of performers. We propose a new musical performance interface using doll and stage set., 2003年09月08日, 2003, 88, 163, 166
  • 日本語, 全国大会講演論文集, 高速検索のための時空間データ管理方式 : 動的データへの対応, 仲 篤起; 才脇 直樹; 西田 正吾, 近年, コンピュータ内に構築した3次元仮想世界を,様々な用途に役立てようとする研究が数多くされている。特に, 3次元仮想世界を用いての現実擬似体験やアニメーション作成等を考えた際には, これら時空間データに対して高速なレスポンスが可能なデータ管理手法が必要になる。そこで, 我々は,「ある時空間範囲に含まれるものを探す」あるいは「ある点に最も近いものを探す」などの時空間検索の高速化が可能なデータ管理手法の提案を研究の目的としている。さらには, このような機能を実現することにより, 3次元仮想世界やアニメーションでの直接的な検索条件の指示およびリアルタイムレスポンスの実現も目指している。筆者らは, 従来より木構造に基づいた高速検索のためのデータ構造の研究を進めてきており, 地下配管の設備管理への適用検討等も行ってきている。本稿では, まず, 筆者らが提案しているデータ構造(以下, AT構造と呼ぶ)の概要について述べる。その後, 動的なデータを管理可能とするためのAT構造の拡張について, 具体的な検討を行う。, 1997年09月24日, 55, 365, 366
  • 日本語, Human interface : proceedings of the Symposium on Human Interface : ヒューマンインタフェイスシンポジウム論文集, 心理モデルを用いた協調型合奏システムの構築, 小田 晃弘; 川端 純一; 才脇 直樹; 西田 正吾, 1998年09月28日, 14, 699, 704

書籍等出版物

  • スマートテキスタイルの最新動向, シーエムシー出版, 日本語, 学術書
  • 感性情報学?感性的ヒューマンインタフェース最前線?, 工作舎, 才脇直樹, 分担, 2004年, 日本語, 査読無し, その他

講演・口頭発表等

  • 才脇直樹, 国内, 繊維技術活性化協会第7回講演会, スマートテキスタイルの展開, 口頭発表(招待・特別), 2020年09月29日, 2020年09月29日, 日本語
  • 才脇直樹, 国内, 第22回スマートテキスタイル研究会, 生活工学から取り組むスマートテキスタイルの応用, 口頭発表(招待・特別), 2020年11月27日, 2020年11月27日, 日本語
  • 才脇直樹, 国内, 第96回バイオメクフォーラム21研究会及び日本生体医工学会関西支部大会, 生活工学の立場から取り組むスマートテキスタイルやIoTを用いた健康な日常生活支援技術, 口頭発表(招待・特別), 2020年12月05日, 2020年12月05日, 日本語
  • 才脇直樹, 国内, 第2回センシングシステムシンポジウムおよび 2020年度第3回FIoTコンソーシアム研究会, 生活工学の観点から取り組むIoTやスマートテキスタイルの応用技術, 口頭発表(招待・特別), 2020年12月07日, 2020年12月07日, 日本語
  • 才脇直樹, 国内, SEMICON JAPAN, Explore the possibilities of E-Textiles, 公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等, 2020年12月15日, 2020年12月17日, 日本語
  • 藤本和賀代, 国内, 日本繊維製品消費科学会2020年度年次大会, センシングウェアによる睡眠時無呼吸症候群検出可能性の検討, 口頭発表(一般), 2020年06月19日, 2020年06月20日, 日本語
  • 里見和音, 国内, 日本繊維製品消費科学会2020年度年次大会, 導電性テキスタイルを用いたスマートバッグの開発, 口頭発表(一般), 2020年06月19日, 2020年06月20日, 日本語
  • 渡邊紗菜, 国内, 日本繊維製品消費科学会2020年度年次大会, IoTデバイスを用いた衣服の収納環境可視化, 口頭発表(一般), 2020年06月19日, 2020年06月20日, 日本語
  • 安在絵美, 国内, 日本繊維製品消費科学会2020年度年次大会, プリンタブルセンサウェアの開発と日常動作推定に対する妥当性検討, 口頭発表(一般), 2020年06月19日, 2020年06月20日, 日本語
  • 今里桃菜, 国内, 日本繊維製品消費科学会2020年度年次大会, 小型温湿度センサを用いた日常生活中の靴内快適性評価, 口頭発表(一般), 2020年06月19日, 2020年06月20日, 日本語
  • 入江マリ子, 国内, 日本繊維製品消費科学会2020年度年次大会, 適切なトレーニング負荷量提示のためのIoTデバイス開発に向けた基礎検討, 口頭発表(一般), 2020年06月19日, 2020年06月20日, 日本語
  • 菊地智也, 国内, 第38回日本ロボット学会学術講演会, 卓上ロボットを用いた大学図書館ヘルプデスクの来場者応対システムの検討, 口頭発表(一般), 2020年10月09日, 2020年10月11日, 日本語

受賞

  • 学会誌・学術雑誌による顕彰, 第21回ヒューマンインタフェース学会論文賞, ヒューマンインタフェース学会, 藤本和賀代、川治和奏、本田麻由美、安在絵美、山内基雄、才脇直樹, 2021年03月05日

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 基盤研究(B), 2017年, 2020年, 17H01956, 研究分担者, 次世代生体適合性インテリジェント繊維の創成と双方向ウェアラブルシステムへの応用
  • 2003年, CGによる布の質感表現, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 2003年, 触感分析と仮想呈示, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 2003年, ヒトとロボットの相互作用, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 2003年, Reality expression of textiles by CG, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 2003年, Analysis of Tactile impression and Virtual display, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 2003年, Interaction between Human and Robot, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 1988年, 音楽情報科学, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 1988年, 赤ちゃん学(脳認知発達科学), 0, 0, 0, 競争的資金
  • 1988年, Music and Acoustics Information Science, 0, 0, 0, 競争的資金
  • 1988年, Baby Science (Brain and Cogonitive Development), 0, 0, 0, 競争的資金
  • 基盤研究(B), 2017年04月01日, 2021年03月31日, 17H01956, 次世代生体適合性インテリジェント繊維の創成と双方向ウェアラブルシステムへの応用, 黒子 弘道; 曽根 正人; 才脇 直樹; 佐藤 克成; 橋本 朋子; チャン ツォーフーマーク, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 17680000, 13600000, 4080000, 超臨界二酸化炭素を用いることで、絹への白金被覆を欠陥無しで実現することができ、更にその上に酸化チタンなどの高機能性無機酸化物の電気化学的電析することに成功した。これらの繊維を固体NMR測定によりめっきによる高次構造変化の情報を得ることができ、さらなる機能改良へのフィードバックが可能となった。 これらのインテリジェント繊維の応用として、心拍数や呼吸、運動などを可視化できるセンシングウェアの開発に取り組み、睡眠時における健康見守りの実現可能性を示した。さらに、快適性が高まる温度刺激の条件を示した。また、視覚障碍者支援やぬいぐるみを介したコミュニケーション支援などへの応用可能性を示した。, kaken
  • 基盤研究(C), 2017年04月01日, 2020年03月31日, 17K06280, 簡便に設置したアンビエント知能環境に基づく身体性を拡張する作業支援空間の構築, 梅谷 智弘; 才脇 直樹; 横山 清子; 田村 祐一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 甲南大学, 4680000, 3600000, 1080000, 遠隔作業での操作空間を知能化するとき,簡便な手法でアンビエント知能環境を構築し,呈示や空間制御に必要な情報をモデル化することが求められる。本研究では,簡便なアンビエント計測情報を用いて,人の周囲を知能化する空間を構築し,作業を違和感なく支援できる知能化空間の構築に取り組む。研究期間では,(1)環境負荷が小さい,簡便に構築した知能化空間での感覚呈示支援,(2)作業者の内部・外部計測を用いた知能化空間の制御,(3)支援システムの構築に関する研究開発を行い,有効性を検証した。, kaken
  • 基盤研究(B), 2016年04月01日, 2019年03月31日, 16H02859, 身体投影学の確立による高齢者の手腕の操作範囲と制御能力の拡張, 佐藤 宏介; 才脇 直樹; 岩井 大輔, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 15600000, 12000000, 3600000, ラバーハンド錯覚を空間投影プロジェクタを用いた複合現実感技術に適用し、療養高齢者を利用者とする、手指3次元位置リアルタイム画像計測、指先トラッキンク、ユーザ意図推定、手指リアルタイムCG合成表示ソフトウェア、視覚効果疑似触覚(Pseudo Haptics)ソフトウェアの開発、プロジェクションマッピング装置、広角投影装置、手指触覚刺激多自由度物理機械的触覚刺激装置を開発した。車椅子搭載型装置、ベッドサイド装置の実証試作機を開発し、振戦者、療養中高齢者を想定した手腕の操作範囲と制御能力を生活空間で拡張できる身体投影学の構成論を確立し、身体投影時の身体所有感と身体接触感、共有存在感を解明した。, kaken
  • 基盤研究(A), 2008年, 2011年, 20240022, タンジブル・アンドロイドのための人工触感コミュニケーションシステムの開発, 才脇 直樹; 石黒 浩; 菅沼 克昭; 前野 隆司, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 39000000, 30000000, 9000000, 本研究では、アンドロイドに繊細な触感をもたせ人間との触感コミュニケーションを実現できるシステムの構築を試みた。研究全体を大きく二分し、1 :先端技術を用いた、触感の生成や分析を行う触感インタフェースシステムの開発・評価、2 :さわり心地のような微妙な表情表現のできるアンドロイドの開発、のそれぞれに取り組み、最後にさわり心地に応じた表情によるコミュニケーションを実現するアンドロイドとしてまとめた。, kaken
  • 基盤研究(B), 2005年, 2007年, 17360192, 脳機能計測に基づく触感シミュレータの開発, 才脇 直樹; 田所 諭; 池上 高志, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 11930000, 11000000, 930000, 我々はデニムやタオルなどの布地を撫でたときのような触感に注目し、仮想呈示を実現するための基礎研究としての感覚計測と仮想触感呈示装置の開発に取り組んできた。現在、形状や力のフィードバックについては盛んに研究されているが、布のような非剛体における繊細な材質感や触り心地といった「質的情報」を含んだ触感に関しては、質の違いを表現するために制御されるべきパラメータやそれらの相互関係について、まだ十分明らかにされているとはいいがたい。最近では、視覚や聴覚に対しては非常にリアルな仮想現実を呈示できるようになったが、人間は五感を統合的に活用しており、よりリアリティを増すためには触感の表現が必要不可欠である。例えば、触感を呈示できるようになる事でインターネットや仮想空間に触感を加えたよりリアルなバーチャルリアリティシステムの構築や、視覚障害者の利用を考慮したユニバーサルなコミュニケーションツールの提案なども可能になる。 以上のような研究背景にもとづき、仮想触感呈示装置を用いて触感に関する感じ方と脳機能の計測に取り組んだ。これまでは,脳における触感認知に関する研究例は視覚などの他感覚と比べて少なく,特に制御可能な人工触感呈示装置を使用したさわり心地の分析に関する報告例はほとんどない。平成17年度には、恐らく世界で初めての取り組みとして、人工触感呈示装置をMRI内に持ち込み、刺激時の脳活動の様子を計測できる可能性を示すことができた。 また、平成18年度、19年度で脳における触感認知モデルを複雑系に基づいて構築し、我々が開発した人工触感呈示アクチュエータから被験者が受ける触感をリアルタイムにGAを用いて進化学習させることで、アクチュエータから発生させる人工触感のパラメータチューニングを行い、また仮想触感呈示装置の改良をすすめた。 最終的に、以上の成果を報告書としてまとめ、研究活動の総括を行った。, kaken
  • 基盤研究(B), 2000年, 2002年, 12480097, 移動物体を対象にした時空間データ管理方式の研究, 西田 正吾; 吉田 哲也; 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 5300000, 5300000, 近年のGPSの開発や携帯端末の普及により移動物体に関する時空間データの獲得そのものは容易に行えるようになってきた。そのため、このような時空間データを利用した種々のアプリケーション、例えば徘徊老人の監視等が検討され始めている。そこで、本研究では、近年重要度が増している移動物体に関する時空間データ管理方式を開発し、種々のアプリケーションのベースとなる技術を蓄積することを目的とする。 研究代表者らは、従来より3次元空間管理構造や空間データの効率的検索のためのデータ構造の研究を進めてきており、地図をベースにした都市の3次元モデルでのウォークスルーや地下配管の設備管理への適用検討なども行ってきている。本研究では、これらの研究成果をさらに発展させ統合させることにより、通常はデータ量が膨大になることが予想される移動物体を対象にした時空間データの効率的な検索を実現するためのデータ構造を開発する。さらに、具体的なアプリケーションの例として、カメラ映像を対象にしたデータ管理構造についても検討を行う。また、情報獲得や情報フィルタリングのためのデータ管理手法についても検討を加える。 具体的には、本研究を通じて以下のような移動物体にかかわるデータ管理手法・技術を開発した。 1)時空間データ管理手法 2)カメラ映像のデータ管理手法 3)情報獲得・情報フィルタリング手法, kaken
  • 萌芽的研究, 1998年, 1999年, 10875080, ヒューマンインタラクションにおける創発のモデル化, 西田 正吾; 吉田 哲也; 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 2000000, 2000000, 人間の相互のインタラクションに注目してみると,人間は他人との対話や協同作業を通じて,本人が気付いていなかった全く新しいアイデアを見つけたり,そのきっかけを得たりすることがしばしば観測される.本年度は,「視点や価値観の異なる他者からの示唆,指摘による発想転換」「議論による理解の深化や新たな問題の発見」に見られるような現象を分析することを通じて,ヒューマンインタラクションにおける創発のモデルを検討した.その第1歩として,異分野の人との対話を通じた知的刺激による創発を実現する方式を考案した.ここでは非線形現象の引き込みや相転移などと対応がつくような創発のモデル化を試みた.ついで,対話を通じた知的刺激を基に,組織におけるヒューマンインタラクションのモデルを検討し,また知的刺激を利用した創発的なメディア生成を行う手法を検討した.組織内の人々の間におけるヒューマンインタラクションを通じて組織全体として創発的な現象が生じることを解明するために,組織におけるヒューマンインタラクションのモデル化に関しての研究を行った.重要な情報とそうでない情報を区別することを通じて組織における適切な意思決定を支援するために,定性的シミュレーションを用いた緊急時における情報フィルタリングの手法を提案した.さらに,組織において上層部の戦略的な意思決定における思惑と現場で直面すべき現実的な戦術との乖離を防ぐために,意図と状況の乖離を表象するインタフェースを開発した., kaken
  • 基盤研究(B), 1997年, 1999年, 09450159, 複数の人間の知識・技能の協調的獲得機能の研究, 西田 正吾; 吉田 哲也; 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 6400000, 6400000, 複数の人間が通常断片的に持つ知識や技能を一つの整合した形に統合したいというニーズは種々の分野で見られる。例えば、発電機の故障に関する知識を取り上げてみると、設計に携わった人々から得られる知見や知識もあれば、実際の運用に携わった人々から得られる知識もあり、しかも設計・運用それぞれのフィールドでも電気工学がバックグラウンドの人もいれば機械工学がバックグラウンドの人もいるということで、これらの種々の人から得られる断片的知識をどのように統合して工学的に利用可能な形態にまとめあげるかは大きな課題となっている。 本研究では、従来から行ってきた帰納的学習と演繹的説明付けを融合した知識獲得手法やメタ知識の獲得のためのアーキテクチャーなどを積極的に活用することにより、バックグラウンドの異なる複数の人間からの協調的な知識獲得を支援する方法を検討した。その第1歩として、複数の人間の間に存在する概念相違の検出を実現する方式を考案した。ついで、検出された概念相違を基に、組織におけるコミュニケーションを支援する方法を検討し、また円滑なコミュニケーションを通じた共同作業を支援する手法を検討した。具体的には複数の人間の知識・技能の協調的獲得機能を実現するために 1)概念相違検出手法 2)コミュニケーション支援手法 3)共同作業支援手法 を考案、開発した。, kaken
  • 特定領域研究(A), 1998年, 1998年, 10143211, 複数の人間が作成した大規模データベースにおける概念相違発見手法の研究, 西田 正吾; 吉田 哲也; 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 2500000, 2500000, 本年度は大規模データベースからの知識発見という観点に立ち、高速に(データ数nに対してO(n^3)程度の規模で)複数の人間の間に存在する概念の相違を検出するシステム構築のために、従来から我々が提案してきた手法の計算量解析を行った.一般的に人々は異なった視点や観点を持つため,たとえ同じ事象に対しても異なる概念を持つ可能性がある.概念における相違が存在する場合には同じ事象に対してでも意見を交換して相互理解を深めることが不可能となるため,概念の相違を除くことは背景知識が異なる人々がグループとして共同作業を行う場合に特に重要となる.ユーザーの知識を具体的な決定木として構造化し,概念の差異を決定木間の構造における差異として検出を行うという我々の枠組みにおいて,決定木の生成手法として情報量基準に基づくID3を利用する手法と,「多様な構造化」というコンセプトに基づく遺伝アルゴリズムを利用する手法を提案してきた.遺伝アルゴリズムを利用する手法により概念相違検出精度の向上は達成したものの,非常に長い計算時間を必要とするという新たな問題も明らかになった,このため,大規模データベースからの知識発見という観点に立ち、高速に(データ数nに対してO(n^3)程度の規模で)複数の人間の間に存在する概念の相違を検出するシステム構築のために、遺伝プログラミングを利用した手法の計算量解析を行い,概念相違検出の高速化のための基礎検討を行った., kaken
  • 奨励研究(A), 1997年, 1998年, 09750499, 生理指標に基づくアダプティブ・インタフェースを用いたマルチメディア環境の快適制御, 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 2000000, 2000000, 本研究では、マルチメディア技術によって仮想的に構築された三次元視聴覚環境から刺激を受けている人間の生理指標を計測・分析することで人間が感じている集中力や緊張感を推定し、それに基づいて適度の満足感や快適感が得られるように視覚や聴覚に与えられる刺激をコントロールするアダプティブ・インタフェースの基礎的な開発・実験・評価を行った。 具体的には、 (1) 被験者をある特定の心理状態に誘導し、その時の瞬時心拍数 (HR)、心拍数のMaycr Wave成分(MWSA)、心拍数の呼吸同期成分(RSA)、最大皮膚電位反応(SPR)変位、脳波のピーク周波数変化といった複数の生理指標の反応パターンと被験者の集中力及び緊張感との関係を学習する機能に関する基礎実験. (2) 立体画像・音響から成る三次元仮想環境で被験者にメンタルワークロードを与え、(1)で開発した手法で得られた情報から被験者の満足感や快適感を適度に保つようコントロール・パラメータを変更して画像や音響に変化を与える機能を持ったプロトタイプシステムの構築と評価. を行った.但し,本研究は全体として端緒についたばかりであり,実験によって得られた知見から改善を要すべきアルゴリズムや他にも検討すべき生体に関する要素等が出てきている.今後,引き続き研究に取り組んでいきたい., kaken
  • 重点領域研究, 1997年, 1997年, 09230211, 時空間データの知的検索のためのデータ構造の研究, 西田 正吾; 吉田 哲也; 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 2000000, 2000000, 近年,CG(Computer Graphics)技術やVR(Virtual Reality)技術は著しく進歩しており,コンピュータ内に3次元仮想世界を構築して,自由にウオ-クスルーを行ったり,仮想世界をリアルタイムで変化させてアニメーションを作成したりすることが可能となってきている.本研究では,このような大規模な時空間データを対象にその高速検索のためのデータ構造について検討を行った.具体的には,「ある時空間範囲に含まれるものを探す」「ある点に最も近いものを探す」などの時空間座標に関連した検索を高速に行うことを研究の目的としており,このような機能を実現することにより,3次元仮想世界やアニメーションでの直接的な検索条件の指示およびリアルタイムのレスポンスを実現することを目指した. 3次元空間データや時空間データに関しては,多くの研究が行われており,特に最近「時間」の重要性が認識されてきている.空間データに対しては,空間を再帰的に分割して階層的に管理することによって,データの位置情報に基づいた検索を効率化している一方,医療データ管理システム等に代表される時間情報の管理で扱っているデータは主として文字・数値属性情報であり,図形等のデータに対する空間検索の効率化はあまり考慮されていない. 我々は,従来より木構造に基づいた高速検索のためのデータ構造の研究を進めてきており,地下配管の設備管理への適用検討等も行ってきた.筆者らが提案しているデータ構造(以下,AT構造と呼ぶ)は,時空間データに対して,時間木と空間木を用意しておき,検索範囲に応じて適応的に切り替えることにより,高速な検索を実現しようという方式であり,シミュレーションによりその有効性が確認された.また,複数の状態に対応するAT構造を具体的に検討すると共にシミュレーション実験により性能評価を行った.さらに時間に対して動的に内容が変化するデータに対応するための手法を検討し拡張を試みた., kaken
  • 奨励研究(A), 1996年, 1996年, 08750531, 人工環境を快適制御するための生理指標を用いたアダプティブ・インタフェース構築, 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 900000, 900000, 近年の情報化社会、高齢化社会においては顕著なトレンドとして「人に優しいシステム」の追求があげられ、コンピュータが個々の人間の個性や独自性を尊重した上で人間をサポートすることが求められている。このうち特に重要度が増しているのが、人間の心理状態の変化に応じて環境情報をコントロールする「アダプティブ・インタフェース」である。一方、医学・生理学分野の研究成果より、脳波や皮膚電位、心電図等の生体情報から抽出される様々な生理指標が、リラックス度やストレス度(緊張感)、集中力といった快適性を評価する精神状態にかかわる要素を良く反映している事が明らかにされつつある。そこで本研究では、マルチメディア技術によって仮想的に構築された三次元視聴覚環境から刺激を受けている人間の生理指標を計測・分析することで人間が感じている集中力や緊張感を推定し、それに基づいて適度の満足感や快適感が得られるように視覚や聴覚に与えられる刺激をコントロールするアダプティブ・インタフェースの開発を行った。具体的には、(1)被験者をある特定の心理状態に誘導し、その時の瞬時心拍数(HR)、心拍数のMayer Wave成分(MWSA)、心拍数の呼吸同期成分(RSA)、最大皮膚電位反応(SPR)変位、脳波のピーク周波数変化といった複数の生理指標の反応パターンと被験者の集中力及び緊張感との関係を学習する機能(2)立体画像・音響から成る三次元仮想環境で被験者にメンタルワークロードを与え、(1)で開発した手法で得られた情報から被験者の満足感や快適感を適度に保つようコントロール・パラメータを変更して画像や音響に変化を与える機能を実現した. 本研究の成果は、オフィスや家庭、宇宙空間等における人工環境のアクティブ・コントロール技術に大きな進歩を与えることが予想される。また医療現場で、脳における三次元視覚統合機能異常矯正用学習システムとしての応用も期待されている。, kaken
  • 基盤研究(C), 1996年, 1996年, 08650491, 生理指標を用いた快適感-概感評価システムの研究(香りによる快適感の評価), 辻本 浩章; 才脇 直樹; 西田 正吾, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 1700000, 1700000, 本研究では被験者の好みのニオイ刺激や不快なニオイ刺激を受けているときの生理指標から,快適感や不快感を評価することができるかについて検討を行った.その結果,快適臭と不快臭ではニオイ刺激中のカオス性の時間変化が異なり,快適臭では時間が経つにつれカオス性が低くなる傾向が見られた.また得られた種々の生理指標に対して重回帰分析を用いることにより,生理指標から快適感をある程度予測することができることを示した.また説明変量をうまく選択することで重回帰式のあてはまりを良くすることができ,快適感や不快感をより良く求めることができた.今回は環境の中の1つの状態であるニオイを変化させたときの快適感,不快感を求めたが,このシステムを用いることにより音や画像などに対する快適感にも応用できると思われる.ニオイの好みは人によって異なり,色や音楽の好みも人によって異なる.また快適な環境というのは人により少しずつ異なると思われる.このシステムでは快適感という主観量を定量化することができ,人が快適と思う空間を同定することができる.そのため,そのシステムを用いることによって複数の人がいる場合でも,それぞれの人が同時に快適と思われる空間を作り出すことが可能と思われる.刺激や環境変化に対する生理的反応と精神的反応が時間的に変化する様子を本研究で開発した快適感評価メカニズムを用いたリアルタイムモニタリングシステムを小型計算機上に構築した.今回構築した快適感,不快感リアルタイムモニタリングシステムを用いて刺激や環境の変化によってもたらされる無意識下での人間の適応化過程を調べることが可能となった., kaken
  • 重点領域研究, 1996年, 1996年, 08244209, 時空間データの知的検索のためのデータ構造の研究, 西田 正吾; 才脇 直樹; 辻本 浩章, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 2700000, 2700000, 近年,CG(Computer Graphics)技術やVR(Virtual Reality)技術は著しく進歩しており,コンピュータ内に3次元仮想世界を構築して,自由にウオ-クスルーを行ったり,仮想世界をリアルタイムで変化させてアニメーションを作成したりすることが可能となってきている.本研究では,このような大規模な時空間データを対象にその高速検索のためのデータ構造について検討を行った.具体的には,「ある時空間範囲に含まれるものを探す」「ある点に最も近いものを探す」などの時空間座標に関連した検索を高速に行うことを研究の目的としており,このような機能を実現することにより,3次元仮想世界やアニメーションでの直接的な検索条件の指示およびリアルタイムのレスポンスを実現することを目指した. 3次元空間データや時空間データに関しては,多くの研究が行われており,特に最近「時間」の重要性が認識されてきている.空間データに対しては,空間を再帰的に分割して階層的に管理することによって,データの位置情報に基づいた検索を効率化している一方,医療データ管理システム等に代表される時間情報の管理で扱っているデータは主として文字・数値属性情報であり,図形等のデータに対する空間検索の効率化はあまり考慮されていない. 我々は,従来より木構造に基づいた高速検索のためのデータ構造の研究を進めてきており,地下配管の設備管理への適用検討等も行ってきた.筆者らが提案しているデータ構造(以下,AT構造と呼ぶ)は,時空間データに対して,時間木と空間木を用意しておき,検索範囲に応じて適応的に切り替えることにより,高速な検索を実現しようという方式であり,シミュレーションによりその有効性が確認された.また,複数の状態に対応するAT構造を具体的に検討すると共にシミュレーション実験により性能評価を行った., kaken
  • 重点領域研究, 1996年, 1996年, 08233212, パターンの創発性を利用した群衆の行動モデルの構築, 西田 正吾; 才脇 直樹; 辻本 浩章, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 2000000, 2000000, 最近VR(Virtual Reality)技術の著しい進歩によって,三次元仮想空間をコンピュータ上に作り上げリアルタイムなインタラクションを行ったり現実世界を疑似体験したりすることが可能になった.仮想都市の構築はその典型的な例であるが,従来制作された物は動く人間の数も少なく何らかの形でユーザによって制御されているか,または定型的な応答を行うように予めプログラムされているものがほとんどであり,一般に都市という言葉から連想される雑踏を再現する試みはほとんどなされてこなかった.こうした理由の一つに,雑踏における一人一人の動き,例えば移動方向やスピードなどを自然に見えるように予め設定してデータ入力する作業時間や手間が膨大になることが考えられる. そこで本稿では都会の雑踏の主体である群衆に注目し,個人としては無関係に動いているにもかかわらず全体としてお互いに協調を保っているように見える群衆の行動モデルの構築をめざすとともに,仮想世界において群衆特有の様々な行動を容易に作成できるシステムを実現するための基礎的な手法を提案し有効性を検証した. 具体的には,群衆の行動パターンをマクロにとらえ全体の行動と各個体間の関係をカオス方程式を用いてマクロに記述することにより,個体の各々の行動や個体間相互の関係を記述することなしに全体の動きを表現するとともに,簡単なパラメータ調整によって様々な行動パターンを作り出すことを可能にした.そしてシミュレーション実験によって検討を行った. こうした手法をCG作成時の簡易入力法として応用することによって,CG作成の省力化を推進することが可能となった., kaken
  • 基盤研究(A), 1995年, 1996年, 07555130, 距離画像チップセンサによる環境駆動型ロボット用視覚システム, 井口 征士; 山口 証; 真鍋 佳嗣; 加藤 博一; 坂口 貴司; 才脇 直樹, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 7400000, 7400000, 本研究では,距離画像チップセンサにより得られる動距離画像を解析することによって,動物体の三次元形状と,その6自由度運動を同時かつ実時間的に得る手法に関するものである. まず,物体の運動を実時間的に追跡するシステムについての研究を行った.LSI技術によって飛躍的な高速化を図った距離画像センサに見合った高速処理として,距離画像と濃淡画像を極力単純にモデルベース処理することにより直接的に幾何学的形状物体の運動が求められることを示した. 次に,自由曲面体の追跡を行なうためのより高度な処理として,モデルから仮想的な距離画像を複数枚生成し,これらを総合的に用いることにより6軸運動を追跡する手法を提案した.距離画像を生成する過程にCG描画ハードウェアを用いて高速化を図った.また,レンジファインダから得られる形状情報を対象物体の回転に応じてモデルへ統合していくことで,追跡に同時平行して対象物体の全周形状を得る手法を導入した.これによりモデルベース処理によりながらも計測に先立ち対象の形状モデルを用意する必要がなくなった. 最後に,回転対称な物体の計測を行なうために濃淡画像を融合し,テクスチャ情報を用いて追跡を行なう手法を導入した.距離画像と同様にモデルから濃淡画像を生成する処理にCGハードウェアを用いて高速化を図った.モデルの表面反射率を求める処理にもまたCGハードウェアを用いることでリアルタイム処理を実現した.これらの処理により,追跡に伴いモデルを拡大していくことで最終的に対象物体全周の形状と反射率に関するモデルを得ることができた. 以上の研究により,受動的・能動的計測原理双方において明確なタスク設定とそれに適した機器を構成することで,より高度な画像計測システムが構築可能であることを示した., kaken
  • 重点領域研究, 1995年, 1995年, 07244214, 創造性・感受性を重視した人工現実感システム, 加藤 博一; 片寄 晴弘; 才脇 直樹; 井口 征士, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 3000000, 3000000, 申請者達は,使用する人間あるいはその系を観る人間が,「創造性」や「感受性」を刺激されるようなシステムの制作およびそのために必要な基礎的な「感じ方」を科学してゆくことが重要と考え,芸術分野を対象にしたバーチャル・パフォーマ-の開発を行った.従来,多くの芸術は作られたものあるいは記録されたものを再生するという立場がとれていたが,バーチャル・リアリティを導入することでライブ性が実現されることになる.今年度は,「創造性」のための支援として,プロェッショナル・ア-ティストのためのマルチメディア・インタラクティブ・アート制作支援環境を構築した.具体的内容を以下に示す. 1.センサ・フュージョンによるパフォーマンス情報の入力 パフォーマ(演奏家、演技者)の動作を認識するための,モーション・ジェスチャとアコースティック・ジェスチャを計測する様々なセンサを開発した. 2.理解-応答系の製作 センサから得られた情報に対して応答を行うためのモデルをマルチエージェント・モデルにより実現した.理解系を担当するエージェント群はセンサ入力を受け、知覚レベル/認知レベルにおける心的状態をモニタリングする.応答系に相当するエージェントは以下のプリゼンテーション系とメッセージ通信を行うことにより,認知-実行サイクルが実現される.ユーザは理解系エージェントと応答系エージェントを連結するとともに,順次性(時間管理)マップを定義することにより,アプリケーションやインタラクティブ・タイトルを生成できる. プリゼンテーション系環境の製作 理解-応答系からメッセージを受けて,リアルタイムでのAV(音響、映像)の生成,加工を行う.オブジェクト指向技術により,形態の異なったメディアに対する共通アクセス・メソッドを実現した., kaken
  • 重点領域研究, 1995年, 1995年, 07207212, 形と動きのイメージデータベース-道祖神の計測と日本舞踊を例として-, 井口 征士; 才脇 直樹; 加藤 博一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 大阪大学, 1700000, 1700000, 道祖神のデータベース構築に関しては、まず文献調査を行い、道祖神の分類や存在地域を確認した。道祖神は長野県や山梨県、群馬県、栃木県といった中部山岳地方にほとんど存在しており、近畿地方には2カ所しか存在しない事が判明した。次に、近畿地方の数少ない道祖神を現地調査し、写真撮影や由来などを調べた。また、現代の道祖神的な石像として、兵庫県猪名川町の「彫刻の道」にて現地調査をおこなった。以上の結果を整理し、データベース構築のための基本資料としてまとめた。 道祖神の計測に関しては、受動的な3次元計測手法であるステレオ法に関して検討した。ステレオ法の場合、左右画像の対応付け問題があるが、石像の表面特性を利用して、小領域ごとの対応をとる領域ベース法を考えた。領域ベース法の場合、小領域のサイズによって3次元計測の精度が決まるので、画像内の位置により小領域のサイズを変えて、対応付けの信頼性と計測精度の高さを両立させる「適応ウィンドウ法」を提案した。小領域のサイズを決定するための評価基準として、ラプラシアン・ガウシアンフィルタにより得られる多重分解能のZCと多段階のコントラストの画像空間内を小領域サイズを変えながら最適なサイズを探索するアルゴリズムを考案した。 日本舞踊の計測とデータベース化に関しては、人間の動作を計測する手法を検討した。その結果、人間の腕動作などの回転系連接構造物の動作を加速度センサとジャイロセンサを用いた簡単なシステムでリアルタイムかつ高精度を計測する手法を提案した。2関節2軸の平面回転動作を行う簡易ロボットを用いて、シミュレーション精度検証を行い、計測原理の基本精度を確認した。, kaken
  • 基盤研究(B), 2022年04月01日, 2026年03月31日, 22H00951, 生活見守り技術が高齢社会の生活環境の適正化に及ぼす影響の生活工学的検討, 久保 博子; 才脇 直樹; 芝崎 学; 東 実千代; 佐々 尚美; 磯田 則生; 安在 絵美, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 17420000, 13400000, 4020000, kaken
  • 基盤研究(C), 2022年04月01日, 2025年03月31日, 22K04020, 構造を柔軟に変更できる知能化空間を用いた心身の常時健康増進支援システムの構築, 梅谷 智弘; 才脇 直樹; 横山 清子; 田村 祐一, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 甲南大学, 4290000, 3300000, 990000, kaken
  • 基盤研究(B), 2021年04月01日, 2025年03月31日, 21H00807, 次世代インテリジェントテキスタイルの創製とウェアラブルシステムへの応用, 黒子 弘道; 曽根 正人; 才脇 直樹; 佐藤 克成; チャン ツォーフーマーク; 橋本 朋子, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 15990000, 12300000, 3690000, 次世代インテリジェントテキスタイルを実現するために、超臨界二酸化炭素を用いた触媒化技術によるフレキシブルセンサー用触媒電極としてのPETフィルムの機能化が実現した。また、白金は生体適合性のある金属だが、ポリマー材料の白金メタライゼーションは難しいことが知られている。超臨界二酸化炭素を用いた触媒化技術により、PETと白金の統合が実現された。この白金被覆したPETフィルムについて、SEM観察により表面の状態を明らかにし、さらに高次構造解析を固体NMR法により詳細に行うことにより、触媒化とめっき処理による構造変化に関する知見を得た。また、センシング、光触媒による抗菌・抗ウイルス性、および身体情報提示の各機能を有するインテリジェントウェアラブル材料の基布となる各繊維を用いて、全反射測定法によるフーリエ変換赤外吸収スペクトル測定などにより、比較のための材料表面情報を得た。また各機能性ウェアラブル材料の安全性評価のための予備検討を進めた。 導電性に優れたスマートテキスタイルを情報処理技術と組み合わせることで、日々の暮らしを見守ったり日常生活を豊かにするインタフェースとして構築する研究に取り組んだ。特に、乳がん患者支援や水難事故防止といった、問題解決が困難な事象にもスマートテキスタイルを用いたシステムが役立つ事を示した。また、その成果を生かし、技術の国際標準化や啓蒙活動にも貢献することができた。 導電性繊維のウェアラブルヒータとしての応用にむけ、温度勾配のある面的な刺激の有効性を評価し、一様な刺激よりも効率良く温感を提示しうることが示唆された。また、筋電気刺激用ウェアラブル電極としての応用に向け、姿勢維持の補助デバイスとしての効果を確認した。さらにに、月経痛の再現デバイスとして、実際の月経痛よりも腹部の浅い位置ではあるが同等の強度を提示しうることを確認した。, kaken
  • 基盤研究(B), 2014年04月01日, 2017年03月31日, 26282013, 次世代センシング繊維の創成とウェアラブルセンサへの応用, 黒子 弘道; 曽根 正人; 才脇 直樹; 佐藤 克成; 橋本 朋子, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 16900000, 13000000, 3900000, 超臨界二酸化炭素に有機金属錯体を用いて、ナイロン繊維内部に触媒としてのパラジウム原子あるいは白金原子を析出させ、無電解めっき法により安定性の高いニッケルおよび白金を被覆した繊維を作成することができた。さらにこの繊維の触媒化の際のナイロン繊維の構造変化を固体NMR及び量子化学計算を用いて解析を行った結果、パラジウム原子はナイロン繊維のカルボニル炭素近傍に存在することが分かった。導電性繊維を用いた応用についても検討し、導電性繊維を配線に用いることで、布や衣服とデバイスを一体化して使用できる可能性が確かめられた。さらに、人の健康を支援する2種類のウェアラブルコンピュータの試作評価を行った。, kaken


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