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第44回日本バイオフィードバック学会学術総会特別ワークショップ 自作測定装置で学ぶ皮膚温バイオフィードバック 文京学院大学 長野祐一郎.

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1 第44回日本バイオフィードバック学会学術総会特別ワークショップ 自作測定装置で学ぶ皮膚温バイオフィードバック 文京学院大学 長野祐一郎

2 本日作成する装置の概要&デモンストレーション

3 2.BF 装置の作成( 60 分) 3. 作成した装置を用いた測定& BF 訓練( 60 分) 1. イントロダクション( 30 分) 4. まとめ( 30 分) 本日のおおまかな予定 14:45 15 : 15 16:15 17 : 15 17 : 45

4 http://www.plan4health.us/peerlearningnetwork/ ピアラーニングの重要性

5 1. イントロダクション 本 WS の背景・メーカームーブメントとは

6 本 WS の背景 「 3D プリンタ」に代表される、各種のデジタル ファブリケーション技術が、既存の様々な Web 分 化と結びつくことによって、世界を大きく変えて いく可能性があると考えられている。 メーカームーブメントの到 来 バイオフィードバックにはどのような影響が?

7 2. デジタルファブ リケーション技 術 3D プリンタ・ 3D 切削機・ レーザーカッター等 3.Web 上のコミュ ニティを中心と した Open な開発 4. クラウドファウ ンディング 1. フィジカルコン ピューティング 新しいスタイル の モノづく り 新しいスタイル の モノづく り メーカームーブメントの 4 大構成要素

8 フィジカルコンピューティング 既存の入出力装置(マウスやキーボード、ディスプレイ等)にとらわれ ず、 コンピュータを使って物理世界に影響を与えていこうとい う考え方 もともとは、工学の専門的知識を持たないアート系の人が 工学とアートを融合させた様々ガジェットを作成できるように用意さ れたもの バイオフィードバック機器を作れ!といわんばかりの便利なも の

9 デジタルファブリケーション コンピュータと接続された工作機械を用いて、デジタルデータをもとに、 様々な素材を加工したり成型したりする技術の総称。新しいものづくり運動と なり広がりつつある。 レーザーカッター 切削マシン 3D プリンタ 世界的なモノづくりチェーンの充実(プリント基板・3 D プリント出力な ど)

10 ワークショップの開催 @日本心理学会( 2014/09/12 ) @関西学院大学応用心理学研究センター ( 2013/07/08 ) @日本認知科学会( 2015/10/17 ) @文京学院大学( 2014/03/10-11 )

11 子ども大学ふじみ野@文京学院大学( 2015/8/24 ) 小学 4 ~ 6 年生の子ども達を対象に、「心とからだの 関係を学ぶ」をテーマに皮膚温測定実験を実施 課題は子どもようにアレンジし、「すごろく」を 用いた。

12 競走中の心拍測定 WS @付属学校スポーツサイエンスコース ( 2015/11/2 ) 附属高校の生徒を対象に、「競争時の身体変化」を テーマに心拍数測定実験を実施 課題は競技性の高さを重要視してダーツを選定 図 各参加者のダーツ中の心拍数の変化 心拍数( BPM )

13 Web 上でのコミュニティ作成

14 2. 皮膚温バイオフィードバック装置の作成

15 本日作成するもの 3D プリンタで 印刷したケース ↓ 温度センサー ↓ 聴覚 FB 用スピーカ ↓ 視覚 FB 用 LED↑ ・温度上昇中は緑のランプが点灯し、 100Hz の音(ブッ)。 ・温度下降中は青のランプが点灯し、 1000Hz の音(ピッ)。 ・フィードバックの更新頻度は 1 秒毎。

16 使用するソフトウェア PC 側: Processing3.1.1 開発環境 + 表示ソフトウェア BF 側: Arduino1.6.9 開発環境 + 皮膚温 BF ソフトウェア Arduino Processing これらの開発環境等一式は USB メモリ含まれています

17 計測システムの概要 Processing 開発環境 Arduino 開発環境 ArduinoProcessing シリアル通信 Arduino 開発環境: arduino-1.6.9-windows.exe (https://www.arduino.cc/en/Main/Software#)https://www.arduino.cc/en/Main/Software# Processing 開発環境: processing-3.1.1-windows32.zip (https://www.processing.org/download/)https://www.processing.org/download/ BF 用プログラム: ArduBF.zip 先にソフトウェアをインストールしてしまいま しょう!

18 ハードウェアの組み立て ① 1. 皮膚温センサーの取り付け 赤: 5V 黒: GND 白: A0 2. スピーカーの取り付け 赤: DIGITAL の 8 黒: GND

19 ハードウェアの組み立て ② 3. フルカラー LED の取り付け 三本足: DIGITAL の 9 ・ 10 ・ 11 長い足: GND 4. フタを閉じる 必要に応じて、ゴム足の装着、 ネジ止めを行います。

20 Arduino へのプログラム書き込み マイコンボード: Arduino/Genuino UNO シリアルポート:自分のポートに合わせる ② ✔:プログラムに問題がないかチェック → : Arduino にプログラムを転送する ③ ① TBF2_160610 のフォルダから TBF2_160610.ino を にドラッグアンドドロップ 正常に動作し始めると LED が点灯し、フィー ドバック音が聞こえるようになる。 ④

21 Processing プログラムの実行 ① TempChart02_160610 フォルダから TempChart02_160610.pde を にドラッグアンドドロップ ▷ :プログラムを実行する ③ 正常に動作すると、皮膚温の変化がグラフ として表示される。キー押しで機能を選択 できる。 1 : NF (フィードバックなし) 2 : AF (オーディオフィードバック) 1 : VF (ビジュアルフィードバック) 1 : NF (オーディオ・ビジュアルフィード バック) ④ 表示エリアの最大最小温度を設定する ② プログラムと同一フォルダ内に、 result.csv として測定結果が保存され る。 ⑤

22 3. 皮膚温の測定& BF 訓練

23 3-1. 対人コミュニケーション時の皮膚温変化の検討 課題: 2 名 1 組となり、互いに自己紹介しあう 計測スケジュール: 前安静 ( 3 分) 自己紹介 ( 4 分) 後安静 ( 3 分) (閉眼) 注意事項: ・なるべく知らない者どうしで自己紹介をしあうようにする ・なるべく交互に話し、片方が長時間沈黙しないようにする ・センサーを装着した側の腕は、なるべく動かさないようにする ・センサーを指で触らないようにする ・センサーに風があたらないようにエアコンを設定する

24 結果の事例解説(ゼミ生達による測定結果) 個別の皮膚温変化 全体の皮膚温変化 ・自己紹介時に皮膚温の低下 ・自己紹介後の安静状態で顕著な皮膚温上昇(予期不安の存在) ・皮膚温変化には大きな個人差 自分たちの測定結果を見てディスカッションしましょう

25 3-2. バイオフィードバックを用いた皮膚温の自己制御 課題:皮膚温上昇・下降訓練課題 計測スケジュール: 注意事項: ・開眼・閉眼は自由とする ・制御方略は自由とする(イメージ等) ・聴覚 FB 、視覚 FB の使用は自由とする。 前安静( 2 分) 上昇訓練( 5 分) 前安静( 2 分) 下降訓練( 5 分) ・その他

26 4. まとめ

27 まとめ ・フィジカルコンピューティングやデジタルファブリ ケーション技術により、低コストな BF 装置を作成す ることができる。 ・金銭的なコストだけでなく、個人の目的に即した装 置を作成することで、より細かなニーズに対応する ことができる。 ・情報の整理と共有が必要 今後の課題 ・装置類の製作過程に加え、どのように用いるか等の ソフトウェア面での情報提供 ・定期的なワークショップの開催 ・コストエフェクティブで運用性に優れた装置を用い ることで、未開拓の分野にも進出できる可能性。

28 みなさんの所属組織でも ワークショップを開催しませんか? http://protolab.sakura.ne.jp/OPPL/ prototypings@gmail.com お問い合わせは上記まで! この度は本ワークショップに ご参加ありがとうございました BF を反映した最新のものに変更


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