インターフェース 書籍

No.1761

次世代ヒューマンインターフェース

開発最前線

発刊:2013年6月 体裁:B5判 668頁 定価:43,800円(税抜)
発行:(株)エヌ・ティー・エス 販売:(株)技術情報協会 ISBN 978-4-86469-063-8

◎ スマートフォンやタブレットPCの急速な普及により、そのコアテクノロジーとして近年特に注目される技術“
ユーザーインタフェース”。

◎ ポストGUIとして進展目覚ましいジェスチャー、視線、音声、触力覚、BCI・筋電、さらに、位置計測・センシング、
超現実感付与といった次世代のインターフェースに不可欠な技術研究の動向も収録。

◎ 国内第一線で活躍する執筆陣が、それぞれの立場より新時代の技術を徹底詳解

 
■ 執筆者 計77名
 椎尾 一郎
(お茶の水女子大学)
 綱島 均
(日本大学)
 竹村 治雄
(大阪大学)
 柳澤 一機
(日本大学)
 安村 通晃
(慶應義塾大学)
 安藤 英由樹
(大阪大学)
 荊 雷
(会津大学)
 中川 匡弘
(長岡技術科学大学)
 程 子学
(会津大学)
 神作 憲司
(国立障害者リハビリテーションセンター研究所)
 中村 明生
(東京電機大学)
 田中 聡久
(東京農工大学)
 浅野 敏郎
(広島工業大学)
 佐々木 誠
(岩手大学)
 小野口 一則
(弘前大学)
 吉川 雅博
(産業技術総合研究所)
 小室 孝
(埼玉大学)
 笹渕 弘輝
(明治大学)
 新倉 雄大
(東京大学)
 森岡 一幸
(明治大学)
 田中 博
(神奈川工科大学)
 下川原 英理
(首都大学東京)
 飯村 伊智郎
(熊本県立大学)
 山口 亨
(首都大学東京)
 福島 大志
(大阪大学)
 武富 貴史
(奈良先端科学技術大学院大学)
 宮崎 文夫
(大阪大学)
 佐藤 智和
(奈良先端科学技術大学院大学)
 西川 敦
(信州大学)
 横矢 直和
(奈良先端科学技術大学院大学)
 堀 潤一
(新潟大学)
 嵯峨 智
(東北大学)
 高 トククン
(電気通信大学)
 北川 章夫
(金沢大学)
 板倉 直明
(電気通信大学)
 安藤 正道
(村田製作所)
 水戸 和幸
(電気通信大学)
 池井 寧
(首都大学東京)
 水野 統太
(電気通信大学)
 阿部 浩二
(首都大学東京)
 真鍋 宏幸
(エヌ・ティ・ティ・ドコモ)
 雨宮 智浩
(日本電信電話)
 菅野 裕介
(東京大学)
 広田 光一
(東京大学)
 前田 義信
(新潟大学)
 佐藤 美恵
(宇都宮大学)
 新川 拓也
(大阪電気通信大学)
 西浦 敬信
(立命館大学)
 宮崎 善行
(レイトロン)
 伊藤 雄一
(大阪大学)
 桂田 浩一
(豊橋技術科学大学)
 中島 康祐
(大阪大学)
 菊地 泰己
(豊橋技術科学大学)
 宮崎 慎也
(中京大学)
 入部 百合絵
(豊橋技術科学大学)
 浦 正広
(中京大学)
 新田 恒雄
(早稲田大学)
 中西 美木子
(エヌ・ティ・ティ・ドコモ)
 戸田 智基
(奈良先端科学技術大学院大学)
 堀越 力
(エヌ・ティ・ティ・ドコモ)
 串山 久美子
(首都大学東京)
 師井 聡子
(日本電子専門学校)
 梶本 裕之
(電気通信大学)
 上田 哲也
(大日本印刷)
 澤田 秀之
(香川大学)
 小田 将史
(大日本印刷)
 牧野 泰才
(慶應義塾大学)
 酒田 信親
(大阪大学)
 中妻 啓
(熊本大学)
 夏目 季代久
(九州工業大学)
 中村 則雄
(産業技術総合研究所)
 米澤 将
(九州工業大学)
 桂 誠一郎
(慶應義塾大学)
 藤瀬 雅大
(九州工業大学)
 石橋 豊
(名古屋工業大学)
 岡本 達也
(九州工業大学)
 黄 平国
(名古屋工業大学)

 
■ 目  次 ※詳細項目は下部をご参照ください。

序論 進化を続けるヒューマンインタフェース

第1編 次世代ヒューマンインタフェースの構成要素

第2 次世代ヒューマンインタフェースデザインの方向性

第3 インタフェース技術研究の最前線


 
◆ 序論 進化を続けるヒューマンインタフェース 椎尾 一郎

1 ヒューマンインタフェース研究の始まり
2 GUIの歴史
3 ポストGUI
4 VRとAR
5 ユビキタスコンピューティング
6 おわりに


◆ 第1編 次世代ヒューマンインタフェースの構成要素 竹村 治雄

1 はじめに
2 次世代インタフェースの構成要素  
3 次世代ヒューマンインタフェースの研究事例
4 今後の展望


◆ 第2編 次世代ヒューマンインタフェースデザインの方向性 安村 通晃

1 はじめに
2 任天堂はWiiで何をしたのか?
3 Donald Normanの見方
4 安村研究室におけるインタフェースデザインの実例  
5 これからのインタフェースデザイン
6 おわりに


◆ 第3編 インタフェース技術研究の最前線
 
第1章 ジェスチャ認識

第1節 指の動きによる家電などのリモート制御 荊 雷/程 子学
1 背景
2 システムのモデル
3 MRとEA-Nodeの構成
4 指動作の定義と認識
5 機器と機能の選択
6 ユーザビリティ評価
7 おわりに

第2節 プロジェクタ・カメラを用いた情報投影提示「どこでもインタフェース」 中村 明生
1 はじめに
2 ジェスチャ認識インタフェースの問題点とどこでもインタフェース
3 提案システムの概要
4 手振り動作検出によるユーザー特定
5 投影画面の位置指定
6 プロジェクタ―カメラ間のキャリブレーション
7 指先検出によるコマンドの入力
8 提案システムの検証実験
9 おわりに

第3節 空中文字ジェスチャを用いた視覚インタフェースの開発 浅野 敏郎
1 緒言
2 軌跡検出
3 文字認識
4 マルチカメラへの拡張
5 実験
6 結言

第4節 離散ウェーブレット変換を用いたジェスチャ認識の研究 小野口 一則
1 はじめに
2 ジェスチャ認識手法
3 実験結果  
4 まとめ

第5節 携帯機器向け3次元ジェスチャインタフェースの研究 小室 孝/新倉 雄大
1 はじめに
2 空中タイピングインタフェース
3 評価実験
4 おわりに

第6節 スマートフォンを用いた空中文字描画によるユーザーインタフェースの研究 田中 博
1 はじめに
2 空中文字描画によるユーザーインタフェースの提案
3 空中描画文字の認識手法
4 空中文字描画インタフェースの家電操作への応用
5 評価実験
6 おわりに

第7節 家庭用ゲーム機の加速度センサを用いたニューラルネットワークによるジェスチャ認識の研究 飯村 伊智郎
1 はじめに
2 ジェスチャ認識に用いた運動の特徴量
3 ジェスチャ認識
4 関連研究との比較
5 おわりに

第8節 指文字無線入力インタフェース「Fingual」 福島 大志/宮崎 文夫/西川 敦
1 はじめに
2 Fingualのシステム構成
3 手法
4 指文字認識率の検証
5 Fingualの応用
6 おわりに

第2章 視線認識

第1節 眼電図を用いたコミュニケーション支援用入力インタフェースの開発 堀 潤一
1 はじめに
2 眼電図法
3 直流結合増幅眼電図を用いたポインティングデバイス
4 交流増幅眼電図を用いたステップスキャン入力装置
5 おわりに

第2節 Eye Gesture入力インタフェースの開発 高 トククン/板倉 直明/水戸 和幸/水野 統太
1 はじめに
2 眼電図を用いたEye Gesture入力インタフェース
3 判定実験  
4 新たな測定システムの提案
5 入力画面デザインの検討
6 結論

第3節 ヘッドホン型視線入力インタフェースの研究 真鍋 宏幸
1 はじめに
2 視線入力インタフェース
3 EOG法による視線計測と課題
4 ヘッドホンを用いた視線入力インタフェース
5 おわりに

第4節 キャリブレーション不要な注視推定の研究 菅野 裕介
1 序論
2 顕著性に基づく注視推定
3 評価実験
4 結論

第3章 音声認識・合成

第1節 音声出力インタフェースを用いた娯楽ゲーム開発の研究 前田 義信/新川 拓也
1 はじめに
2 娯楽ゲームの社会での役割
3 娯楽ゲーム開発の経緯
4 各ユニバーサルゲームの開発事例
5 おわりに

第2節 雑音に強く高認識率のフレーズ音声認識システムの開発 ―音声認識モジュール(BSRM03―01)の解説と活用事例― 宮崎 善行
1 はじめに
2 音声認識システムの解説と活用事例
3 おわりに

第3節 Webベースマルチモーダル対話システムの研究 桂田 浩一/菊地 泰己/入部 百合絵/新田 恒雄
1 はじめに
2 WebベースMMIシステムの概要
3 JavaScriptTM用ライブラリの提供
4 まとめ

第4節 周囲が聞き取れない程の小声を鮮明音声にする変換技術の開発 戸田 智基
1 はじめに
2 周囲が聞き取れない程の小声を収録する技術
3 統計的手法に基づく非可聴つぶやき(NAM)強調処理
4 実用化に向けた改善と解決すべき課題
5 まとめと今後の展望

第4章 触覚・力覚認識

第1節 触覚をインタラクティブに表示できる視触覚ディスプレイの開発 串山 久美子
1 はじめに
2 温冷感覚呈示大型ディスプレイ
3 温冷感覚呈示小型ディスプレイ
4 砂状の硬軟感覚ディスプレイ
5 生物感覚を呈示する毛状視触覚ディスプレイFur-Fly
6 考察
7 まとめ

第2節 電気刺激を用いた柔軟・薄型触覚ディスプレイ 梶本 裕之
1 はじめに
2 原理
3 ハードウェア
4 応用
5 おわりに

第3節 形状記憶合金ワイヤの微小振動を利用した触覚ディスプレイの開発 澤田 秀之
1 はじめに
2 触覚ディスプレイ
3 触覚の高次知覚を利用した触覚ディスプレイ
4 視覚と触覚の同時刺激によるテクスチャー呈示システム
5 拡張現実空間と触覚インタラクション
6 まとめ

第4節 手の甲の皮膚感覚を利用した情報入力インタフェース 牧野 泰才/中妻 啓
1 概要  
2 先行研究
3 システム構成
4 実験
5 アプリケーション
6 まとめと今後の展望

第5節 立体視に触感・感触を与える非ベース型触力覚インタフェースの開発 ―触れる立体テレビシステムが拓くインタラクティブ3Dの世界・見る3Dから触る3Dへ― 中村 則雄
1 はじめに
2 触れる立体テレビシステムのインパクト
3 触れる立体テレビシステムの開発経緯
4 触力覚インタフェースの動向
5 波及効果
6 まとめ

第6節 触覚および力覚の保存・双方向伝送・再現技術の開発 桂 誠一郎
1 次世代ヒューマンインタフェースにおける触覚および力覚の必要性
2 実世界ハプティクス
3 モーションコピーシステムによる書道動作の保存と再現
4 モーションコピーシステムの今後の展望
5 おわりに

第7節 異種触覚インタフェース装置間の相互接続技術の研究 石橋 豊/黄 平国
1 まえがき
2 仕様の違い
3 ネットワーク遅延の影響
4 マッピングによる吸収
5 むすび

第5章  生体インタフェース

第1節 近赤外光による脳血流測定を利用したブレイン・コンピュータ・インタフェース 綱島 均/柳澤 一機
1 ブレイン・コンピュータ・インタフェース(BCI)とは
2 近赤外光による脳血流計測の原理
3 NIRS信号のための信号処理方法とBCIへの応用
4 開発事例
5 まとめ

第2節 随伴陰性変動電位を利用した高精度スイッチ 安藤 英由樹
1 はじめに
2 随伴陰性変動(CNV;Contingent Negative Variation)の概要
3 CNVを用いた脳波スイッチ
4 実験パラダイム
5 脳波測定と評価方法
6 結果と考察

第3節 脳ダイナミズムのカオス・フラクタル性に基づいたBCI制御 中川 匡弘
1 はじめに
2 ヒューマノイドロボットの脳直結型制御
3 ウエアラブルBCIへの応用―電動車いす事例紹介―
4 総括

第4節 脳波で操作する環境制御システムの開発 神作 憲司
1 はじめに  
2 BMIによるワープロ・環境制御
3 患者・障害者による試用
4 今後の展望
5 おわりに

第5節 聴覚刺激を用いたブレイン・コンピュータ・インタフェース 田中 聡久
1 はじめに
2 定常的聴覚誘発電位(ASSR)によるBCI
3 事象関連電位(ERP)を用いたBCI
4 まとめと今後の展望

第6節 舌骨上筋群の表面筋電位を用いた舌運動推定技術の開発 佐々木 誠
1 はじめに
2 舌運動の推定方法
3 力センサ内蔵マウスピースを併用した舌運動推定の可能性検証実験
4 力センサ内蔵マウスピースを利用しない安全な舌運動推定法の開発
5 おわりに

第7節 筋電に基づく手の動作認識法を用いたヒューマンインタフェース 吉川 雅博
1 はじめに
2 筋電をヒューマンインタフェースに用いるメリット
3 筋電インタフェースの用途
4 筋電に基づく手の動作認識法
5 筋電に基づく動作認識法の課題
6 おわりに

第6章  位置計測・センシング

第1節 移動ロボットを用いた拡張現実感のための特徴点地図生成とカメラ位置推定 笹渕 弘輝/森岡 一幸
1 拡張現実感のためのカメラ位置推定―研究背景―
2 移動ロボットによるARシステム―研究目的―
3 移動ロボットを用いたARシステムの紹介
4 実験評価
5 まとめと考察

第2節 画像処理による人のジェスチャ認識と情報提示技術の開発 下川原(佐藤) 英理/山口 亨
1 ジェスチャ認識の基礎
2 画像認識モジュールによるジェスチャ認識
3 スマートフォンを利用した指差しによる情報提示
4 おわりに

第3節 自然特徴点ランドマークデータベースを用いたカメラ位置および姿勢推定に関する研究 武富 貴史/佐藤 智和/横矢 直和
1 はじめに
2 自然特徴点ランドマークデータベースの構築
3 自然特徴点ランドマークデータベースを用いたカメラ位置・姿勢推定
4 カメラ位置・姿勢推定実験
5 カメラ位置・姿勢推定処理の安定化手法  
6 まとめ

第4節 反射像を利用した触覚センサ―ヒトの触覚特性との対応― 嵯峨 智
1 はじめに
2 ヒトの触覚、皮膚感覚の特性
3 機械式触覚センサと光学式触覚センサ
4 近年の光学式触覚センサの例と、これからの触覚センサ
5 反射像を利用した触覚センサ
6 まとめ

第5節 集積回路技術を利用した高感度触覚センサの開発 北川 章夫
1 はじめに
2 触圧センサの構造
3 微小変位検出のための回路技術
4 まとめ

第6節 圧電性L型ポリ乳酸フィルムを用いたセンサデバイスの開発 安藤 正道
1 はじめに
2 曲げ、ねじり動作のセンシング
3 実験結果
4 応用アプリケーション
5 まとめ

第7章 超現実

第1節 超臨場感:バーチャル身体による追体験 池井 寧/阿部 浩二/雨宮 智浩/広田 光一
1 はじめに
2 臨場感から超臨場感へ
3 五感シアター(五感ディスプレイ)による追体験
4 おわりに

第2節 室内における魚眼レンズを用いた没入型映像提示の研究 佐藤 美恵
1 はじめに
2 没入型映像提示環境の構築  
3 没入型映像提示の方法
4 没入型映像提示の評価
5 おわりに

第3節 超音波スピーカを利用した3次元音響再生方式技術の開発 西浦 敬信
1 はじめに
2 音像定位に関する従来方式と課題
3 パラメトリック・スピーカを用いた3次元音響再生方式「音像プラネタリウム」
4 高臨場3次元音響再生環境(音響ドーム)
5 おわりに

第8章 応用開発事例

第1節 WふさふさW感触マルチタッチディスプレイの開発 伊藤 雄一/中島 康祐
1 はじめに
2 FuSA2 Touch Display
3 特性評価
4 設計パラメータ
5 立体形状の毛状マルチタッチディスプレイ
6 応用例
7 おわりに

第2節 テーブルトップを用いた3次元身体モデルの操作インタフェースの研究 宮崎 慎也/浦 正広
1 はじめに
2 3次元形状のポージングに関する関連研究
3 3次元身体モデルの操作インタフェース
4 実行例
5 おわりに

第3節 身の回りのモノでコンテンツ閲覧・操作が可能な代用インタフェースの研究 中西 美木子/堀越 力
1 はじめに
2 代用IFシステム
3 おわりに

第4節 インタラクティブアート表現を用いた協調型エデュテイメントの開発 師井 聡子
1 はじめに
2 およぐことば:Floating Words
3 ContacTable  
4 「Bird―call Window」
5 インタラクティブアート表現を用いた協調型エデュテイメント展示のための指針
6 まとめ

第5節 パンフレットを利用した情報案内システムの研究開発 上田 哲也/小田 将史
1 はじめに
2 床面投影タイプシステムの開発
3 テーブルタイプシステムの開発
4 まとめ

第6節 小型プロジェクタと深度センサを用いたウェアラブル足入力インタフェースの開発 酒田 信親
1 はじめに
2 足を用いた入力動作の検討
3 システム構成
4 実験
5 本実験の結果と考察
6 おわりに

第7節 ブレイン・コンピュータ・インタフェースを用いたゲームの実用化に向けた研究 夏目 季代久/米澤 将/藤瀬 雅大/岡本 達也
1 はじめに
2 脳波
3 脳波トイ
4 脳波を用いたゲーム開発
5 ドライ電極
6 今後の展望


 

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