研究
Research
プロジェクト
Projects
掌シルエットの変調に基づく回転インタフェース
影やシルエットを利用したインタフェースによって離れた位置にあるディスプレイにアクセスすることが可能になっている.しかしながら,特的のトリガ動作によって単発的な選択しか実現されておらず,回転による多段階の選択を行う方法は乏しい. 本研究では,身体の一部と認識される対象物に視覚上の変化があるだけで触覚を感じるPseudo-Hapticという生理現象に着目し,視触覚相互作用が形成される手影に対し,その影の動きに制約を課すことで触覚を感じさせ,回転選択操作に適したシルエットインタフェースシステムの実現を目指している.現段階では,掌シルエットを,身体の手のひら回転運動の回転角に対して動きを制約した映像をコンピュータで生成して表示することで,その動き制約がシルエットに対する認知へどのように影響するかについて被験者実験を行い,得られた知見から回転による多段階選択を行うインタフェースへ応用する際の設計法について指針を示している.
影やシルエットを利用したインタフェースによって離れた位置にあるディスプレイにアクセスすることが可能になっている.しかしながら,特的のトリガ動作によって単発的な選択しか実現されておらず,回転による多段階の選択を行う方法は乏しい. 本研究では,身体の一部と認識される対象物に視覚上の変化があるだけで触覚を感じるPseudo-Hapticという生理現象に着目し,視触覚相互作用が形成される手影に対し,その影の動きに制約を課すことで触覚を感じさせ,回転選択操作に適したシルエットインタフェースシステムの実現を目指している.現段階では,掌シルエットを,身体の手のひら回転運動の回転角に対して動きを制約した映像をコンピュータで生成して表示することで,その動き制約がシルエットに対する認知へどのように影響するかについて被験者実験を行い,得られた知見から回転による多段階選択を行うインタフェースへ応用する際の設計法について指針を示している.
Rotary Control Interface based on Movement Modulation of Palm-Silhouette
User interfaces using users’ own shadow or silhouette have enabled users to access to a display from distant position. These interfaces archive only a trigger operation, have no volume adjustment operation. We focus on Pesudo-Haptic physiological phenomenon which makes a user feel something like touch sensation by presenting visual different movement of what he/her identifies as his/her self body. Our goal is to realize a new silhouette interface system suited for adjustment operation, which makes a user feel sense of resistance on one’s hand by imposing movement restrictions with palm-shadow that have visuo-tictile interactions. We construct a test system that renders palm-silhouette of restricts rotation movement. This research describes results of experiments about cognitive effects of movement restriction. Finally, we discuss strategy to design volume adjustment in shadow interface.
User interfaces using users’ own shadow or silhouette have enabled users to access to a display from distant position. These interfaces archive only a trigger operation, have no volume adjustment operation. We focus on Pesudo-Haptic physiological phenomenon which makes a user feel something like touch sensation by presenting visual different movement of what he/her identifies as his/her self body. Our goal is to realize a new silhouette interface system suited for adjustment operation, which makes a user feel sense of resistance on one’s hand by imposing movement restrictions with palm-shadow that have visuo-tictile interactions. We construct a test system that renders palm-silhouette of restricts rotation movement. This research describes results of experiments about cognitive effects of movement restriction. Finally, we discuss strategy to design volume adjustment in shadow interface.
PALMbit-Silhouette: 掌シルエットを利用した分散大型ディスプレイへのアクセスインタフェース
Mixed Reality技術によって,仮想世界と実世界をシームレスに結ぶインタフェースが様々研究されている.その多くは仮想世界を実空間の方へ融合させることで実世界を主対象にした操作を行っている.しかしながら,現存のコンピュータデスクトップ内の2次元仮想空間に実世界の方からあたかも実物体かのようにアクセスする手法に関する研究は乏しい.本研究では,手のひらのシルエットをデスクトップスクリーンに重畳表示にさせ、ユーザー自身の影がなす直観さに基づき,アイコンを容易にアクセス可能とするシステムPALMbit-Silhouetteを提案実装した.そして手のひらに映像提示できるウェアラブル投影システムと連携させ,デスクトップ内に存在するアイコンを、マウスやキーボードを必要とせず、手のひらだけで扱える実世界指向の統合インターフェースシステムを構築した.
Mixed Reality技術によって,仮想世界と実世界をシームレスに結ぶインタフェースが様々研究されている.その多くは仮想世界を実空間の方へ融合させることで実世界を主対象にした操作を行っている.しかしながら,現存のコンピュータデスクトップ内の2次元仮想空間に実世界の方からあたかも実物体かのようにアクセスする手法に関する研究は乏しい.本研究では,手のひらのシルエットをデスクトップスクリーンに重畳表示にさせ、ユーザー自身の影がなす直観さに基づき,アイコンを容易にアクセス可能とするシステムPALMbit-Silhouetteを提案実装した.そして手のひらに映像提示できるウェアラブル投影システムと連携させ,デスクトップ内に存在するアイコンを、マウスやキーボードを必要とせず、手のひらだけで扱える実世界指向の統合インターフェースシステムを構築した.
PALMbit-Silhouette: Superimposing Palm-Silhouette to Access Distributed Large Displays
Many recent studies of distributed-display environments discuss how to augment large workspaces with mixed reality technology. In addition to overcoming the difficulty of directly touching virtual ob jects located where a user cannot touch them in such large space environments, the usability of a distant access interface, which determines the total usability of the hard-to-reach ob jects, is the key issue in these studies. In this research, we first discuss the metaphor of a shadow cast by a user’s palm and extend it to a media as a user interface in augmented environments. Then, we introduce a new intuitive accessing method using hand gestures by image recognition. The proposed system, PALMbit-Silhouette, provides a distant user interface that enables a user to move an icon among distributed large displays with natural grasp-and-release gestures. Experiments with a prototype system showed that it enabled users to interact seamlessly with virtual ob jects in distributed-display environments.
Many recent studies of distributed-display environments discuss how to augment large workspaces with mixed reality technology. In addition to overcoming the difficulty of directly touching virtual ob jects located where a user cannot touch them in such large space environments, the usability of a distant access interface, which determines the total usability of the hard-to-reach ob jects, is the key issue in these studies. In this research, we first discuss the metaphor of a shadow cast by a user’s palm and extend it to a media as a user interface in augmented environments. Then, we introduce a new intuitive accessing method using hand gestures by image recognition. The proposed system, PALMbit-Silhouette, provides a distant user interface that enables a user to move an icon among distributed large displays with natural grasp-and-release gestures. Experiments with a prototype system showed that it enabled users to interact seamlessly with virtual ob jects in distributed-display environments.
輪郭片テンプレートマッチングによるロボットの環境把握技術
本研究での取り組みは,ロボットが自律的に環境を把握するための一つの技術として,ロボットの視覚となるカメラを用い,物体認識や位置推定を画像処理にて実現することを目的とする.環境把握技術の中でも環境の位置情報の取得はロボットが移動したり,環境中の物体に働きかけたりするためには欠かせないものである.位置情報の利用としては,ロボットがいる環境に対して自己の位置を測り移動領域を判断したり,対象物体の位置をロボット自身から測ることでそれを把持したり,などが考えられる.そこで,後者であるロボットを中心として,そのカメラから正面にある物体の認識と物体の位置検出アルゴリズムを実装した.
本研究での取り組みは,ロボットが自律的に環境を把握するための一つの技術として,ロボットの視覚となるカメラを用い,物体認識や位置推定を画像処理にて実現することを目的とする.環境把握技術の中でも環境の位置情報の取得はロボットが移動したり,環境中の物体に働きかけたりするためには欠かせないものである.位置情報の利用としては,ロボットがいる環境に対して自己の位置を測り移動領域を判断したり,対象物体の位置をロボット自身から測ることでそれを把持したり,などが考えられる.そこで,後者であるロボットを中心として,そのカメラから正面にある物体の認識と物体の位置検出アルゴリズムを実装した.
Robot Vision to Detect surrounding Objects using Template Maching of Contour Fragments
Computer Vision, Object Recognition, Intelligence Robot.....
Computer Vision, Object Recognition, Intelligence Robot.....
PALMbit - A PALM Interface with Projector-Camera System -
コンピュータの普及により,様々な環境で情報技術の恩恵を受けることが可能となっている.特に室内での設備装置に関しては,家電機器全般が高精度化され,リモコンなどのデバイスでネットワークで接続された機器をそれぞれ連携しながら操作できる.しかしながら,従来のリモコンなどは把持状態を強制させられるため,ユーザに拘束感を与えてしまう.本研究では,手の身体性に着目して,何も手に装着または把持することなく操作が行えるインタフェースによりその拘束感を軽減を行う.ユーザの手の動きを認識するために非接触センシングとしてカメラを採用し,ユーザへの情報提示機構としてプロジェクタを適用することで,手のひら上で入出力インタフェースを実現する.
コンピュータの普及により,様々な環境で情報技術の恩恵を受けることが可能となっている.特に室内での設備装置に関しては,家電機器全般が高精度化され,リモコンなどのデバイスでネットワークで接続された機器をそれぞれ連携しながら操作できる.しかしながら,従来のリモコンなどは把持状態を強制させられるため,ユーザに拘束感を与えてしまう.本研究では,手の身体性に着目して,何も手に装着または把持することなく操作が行えるインタフェースによりその拘束感を軽減を行う.ユーザの手の動きを認識するために非接触センシングとしてカメラを採用し,ユーザへの情報提示機構としてプロジェクタを適用することで,手のひら上で入出力インタフェースを実現する.
PALMbit - A PALM Interface with Projector-Camera System -
We propose a ubiquitous projector-camera system,“ PALMbit ”, that enables the user to input several control events using the palm of his or her hand and to output graphic information. In the proposed system, we developed an I/O method for operating digital appliances, i.e., an optical projection onto the palm of the user, which is registered by image processing, and a gesture interface based on finger movements. By projecting CG images of a virtual remote controller onto the palm of the user, the user is able to operate digital equipment intuitively using his/her own mental body image and haptic feedback.
We propose a ubiquitous projector-camera system,“ PALMbit ”, that enables the user to input several control events using the palm of his or her hand and to output graphic information. In the proposed system, we developed an I/O method for operating digital appliances, i.e., an optical projection onto the palm of the user, which is registered by image processing, and a gesture interface based on finger movements. By projecting CG images of a virtual remote controller onto the palm of the user, the user is able to operate digital equipment intuitively using his/her own mental body image and haptic feedback.
周波数整形 ILQ 設計法によるエレベータドアの開閉速度制御
研究ではノイズから出力への周波数応答を整形可能な周波数整形ILQ設計法をエレベータドアシステムに用いて,理論的にロバスト安定性を保証する制御系を構築する. これを達成するために,まず運動方程式を用いてシステムの物理モデルを求める.つぎに求めたモデルをもとに周波数整形ILQ設計法を適用して,小ゲイン条件をみたすロバスト安定化コントローラを設計する. 最後にこれを簡易試験機に適用して性能を確認する.
研究ではノイズから出力への周波数応答を整形可能な周波数整形ILQ設計法をエレベータドアシステムに用いて,理論的にロバスト安定性を保証する制御系を構築する. これを達成するために,まず運動方程式を用いてシステムの物理モデルを求める.つぎに求めたモデルをもとに周波数整形ILQ設計法を適用して,小ゲイン条件をみたすロバスト安定化コントローラを設計する. 最後にこれを簡易試験機に適用して性能を確認する.
The Opening-and-Closing Speed Control of an Elevator Door by Frequency-Shaping ILQ Design Method
This research suggests a modeling and design for opening-and-closing speed control of an elevator door using ILQ design method with frequency-shaping function (FSILQ). A door opening-and-closing control system is designed by applying this method to a very low order reduced model. High performance of the resulting control system is obtained through proper modeling, simulation and repetitive experiments. It is confirmed that an inevitable vibration of the door speed due to model uncertainty can be suppressed by proper shaping of the frequency response of the closed loop transfer function from noise to output. The resulting control system is evaluated by applying ramp inputs as well as step inputs. As a result, the proposed control system has been verified to show robustness for a wide range of weight of door panels.
This research suggests a modeling and design for opening-and-closing speed control of an elevator door using ILQ design method with frequency-shaping function (FSILQ). A door opening-and-closing control system is designed by applying this method to a very low order reduced model. High performance of the resulting control system is obtained through proper modeling, simulation and repetitive experiments. It is confirmed that an inevitable vibration of the door speed due to model uncertainty can be suppressed by proper shaping of the frequency response of the closed loop transfer function from noise to output. The resulting control system is evaluated by applying ramp inputs as well as step inputs. As a result, the proposed control system has been verified to show robustness for a wide range of weight of door panels.





