WEKO3
アイテム
ウェアラブルデバイスによる身体動作のリアルタイム・フィードバツクシステムの開発 : エンターテインメント・理学療法における応用
http://hdl.handle.net/10748/00009477
http://hdl.handle.net/10748/000094771cf76d13-c68a-4b6b-b4b8-88c45eb90f35
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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T01123-001.pdf (6.2 MB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||
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| 公開日 | 2018-04-01 | |||||||
| タイトル | ||||||||
| タイトル | ウェアラブルデバイスによる身体動作のリアルタイム・フィードバツクシステムの開発 : エンターテインメント・理学療法における応用 | |||||||
| 言語 | ||||||||
| 言語 | jpn | |||||||
| 資源タイプ | ||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_46ec | |||||||
| 資源タイプ | thesis | |||||||
| 著者 |
小宮, 慎之介
× 小宮, 慎之介
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| 著者(ヨミ) |
コミヤ, シンノスケ
× コミヤ, シンノスケ |
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| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | 本研究では,ウェアラブルデバイスが十分に活用されていないエンターテインメントと理学療法分野における応用可能性について検討する.前者においては鬼ごっこをベースに,新たな駆け引きの要素を取り入れたコンテンツ「PetaPeta」を開発し,伝統的な鬼ごっこにはない楽しさの創出が可能かを検証する.後者においては歩行のリハビリ時の患者の体動を取得するデバイス「smarTcane」及びソフトウェアの開発を行い,患者の歩行時の体動から,理学療法士が利用可能なデータを取得できるかを検討する.これらの実装例を通して,両分野において,ウェアラブルデバイスが定量データを取得し,リアルタイムに装着者の状態をフィードバックすることを可能にする.近年,ウェアラブルコンピューティング技術の発達により,「Google Glass」[1]や「Apple Watch」[2]を始めとするウェアラブルデバイスの研究開発が盛んである.これらのデバイスのおかげで我々は,身近な生活環境において今までは取得が困難であった定量データを取得することができるようになった.収集された様々なデータをもとに装着者へのフィードバックを行い,事故を未然に防いだり,情報を適切なタイミングで通知したりなどの活用も行われている.また取得したデータの解析を行い,様々な企業や行政において新たな知見の発見や業務の高度化・効率化にも繋がっている.一方,エンターテインメントや理学療法の分野においてはウェアラブルデバイスの活用は未だ黎明期であり,その性能や活用にも限界がある.例えば,「HADO」[3]や「FUMM」[4]のようなエンターテインメントコンテンツは,体験できる場所が限定されている.そのため,いつ誰でもどこでも楽しめるコンテンツにはなっておらず,エンターテインメント産業における普及が困難となっている.理学療法分野においては,患者の日常生活の歩行をサポートするデバイスとして「高齢者支援杖」[17],「歩行介助杖」[18],「Communication Stick」[19]のような事例はみられるものの,患者の細かな体の動きを定量的に取得し,リアルタイムにモニタリングしている事例は見られない.そこで本研究ではエンターテインメント分野において体験できる場所を限定せず,既存の鬼ごっこにはない楽しみを加えた「PetaPeta」というシステムの開発を行い,理学療法分野において患者の歩行時の体動を定量的に取得できるデバイス「smarTcane」の開発を行う.1.従来の鬼ごっこにはない仕組みを取り入れた新しい鬼ごっこシステムの開発 本章では,場所を問わずに遊べる「鬼ごっこ」をベースとして,さらに新たな遊びの要素を取り入れたエンターテインメントコンテンツを開発する.従来の鬼ごっこにはない,俯瞰視点から他のプレイヤーの動向を観察するという駆け引きのファクターを加えるために,各プレイヤーの身体の動きの変化をリアルタイムに取得し,各プレイヤーのもつスマートフォン上のアプリケーションに位置が表示されるしくみとインターフェースを実装する.まず,圧力センサ,3軸加速度センサとBluetoothを搭載したインソール型デバイスによってプレイヤーの身体動作をセンシングし,そのデータを,スマートフォンを介してリアルタイムにサーバに送信する.各プレイヤーの行動は最終的に,プレイヤーの持つスマートフォン上のアプリケーションとウェブ上のマップにリアルタイムに送信され,プレイヤーと観衆にフィードバックされる.インソールのセンサーはプレイヤーが走っているか歩いているのかを判別し,走っているときには全プレイヤーに自分の位置がリアルタイムに表示される.さらに,専用の観戦画面を開発し,参加していないプレイヤーもゲームの様子を観戦できるようにする.これにより従来の鬼ごっこにはない,俯瞰視点から他のプレイヤーの動向を観察するという駆け引きのファクターを加える.ゲームの体験イベントを開催し,ゲーム後のアンケートの結果を検証したところ,「PetaPetaは既存の鬼ごっこに比べてどのような点が面白かったですか」という問に対し,参加者の48%が何らかの回答をし,その内,72%が「スマートフォンを使って遊ぶところ」と答えた.参加者の回答の中には「中敷き型のデバイスを使って行うところ」や「逃げた距離がポイントに換算される」点が面白かったなどの意見も得られた.これらの結果から,開発したシステムは目的を達成しており,従来の鬼ごっこにはない駆け引きのファクターを用いた楽しさを創出することができたと考える.2.歩行リハビリにおいて定量データを取得するためのT字杖の開発 理学療法の分野において,患者の歩行リハビリ時の細かな体動データを取ることができるデバイスの事例は見られない.そこで本章では,加速度センサとロードセルを搭載したT字杖「smarTcane」(以後「本プロダクト」)とそのデータをリアルタイムに閲覧することのできるソフトウェアを開発し,歩行者の定量的な体動データを取得することができるかを検討する.本プロダクトでは杖の傾きや体重のかかり具合が計測でき,ソフトウェアでは理学療法士がそれをリアルタイムに閲覧することを可能にする.実際に歩行実験を行ったところ,従来の歩行テストでは得られない杖の動きや,杖にかかる荷重データを本プロダクトから取得することができるようになる.同時に本プロダクトから送信したデータを理学療法士がリアルタイムに閲覧できるソフトウェアにより,歩行の体動をグラフとして視覚化し,リアルタイムに歩行者に定量データをもとにアドバイスを与えることができた.このことから,従来の理学療法士の目視や歩行テストでは取得できなかった定量データを本プロダクトからリアルタイムに取得し,装着者にフィードバックすることが可能と言える.これらの開発・検証からエンターテインメント分野においては,誰でも知っている古来からの遊び「鬼ごっこ」をベースとして,ウェアラブルデバイスならではの機能による駆け引きの要素を加えた,新たなエンターテインメントコンテンツを実現することができたと言える.理学療法の分野においても,従来の歩行テストや理学療法士の目視では不可能であった杖を用いた歩行時の体動の定量化を行い,そのデータをリアルタイムに理学療法士が閲覧し,そのデータをもとに患者へのアドバイスを可能にする.本研究の貢献は,人々の生活に深い関わりを持つエンターテインメント及び理学療法の分野において,未だ黎明期にあるウェアラブルデバイスの機能を活かし,定量化されていないデータを定量化した上で,リアルタイムにフィードバックできるコンテンツを実装し,その有用性を実証したことである.このことによって,既に社会において確立している遊びや研究成果を,ウェアラブルデバイスを用いたセンシング技術がさらに拡張するための道筋を示すことができた. | |||||||
| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | The purpose of this research is reviewing usability of wearable devices in the field of entertainment and physical therapy. First, in the case of entertainment, I developed PetaPeta based on tag game. which has brand new tactics and player can enjoy it with smart phone and insole devices. I examine if PetaPeta can make enjoyment which tag game doesn't have or not via questionnaire in the events I held. Second, in the case of physical therapy, I made smarTcane which has a 3-axis acceleration sensor, a loadcell sensor, and a Bluetooth module. It makes physical therapists possible to judge patients can walk or not with quantitive data feedback via smart devices in real time. Finaly, I demonstrate the usability of wearable devices which can feedback to users in real time in these two fields. | |||||||
| 内容記述 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||
| 内容記述 | 首都大学東京, 2017-03-25, 修士（芸術工学） | |||||||
| 書誌情報 | p. 1-91, 発行日 2017-03-25 | |||||||
| 著者版フラグ | ||||||||
| 出版タイプ | AM | |||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||||
| その他のタイトル | ||||||||
| その他のタイトル | Development of real-time body motion feedback system with wearable system : Application in Entertainment and Physical therapy | |||||||
| 学位名 | ||||||||
| 学位名 | 修士（芸術工学） | |||||||
| 学位授与機関 | ||||||||
| 学位授与機関名 | 首都大学東京 | |||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||
| 学位授与年月日 | 2017-03-25 | |||||||
