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Study on Asymmetric Vibration type Non-Grounded Force Display Using Vibration Speakers and Application for Multimodal Interface

Research Project

Project/Area Number 17J01330
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Human interface and interaction
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

田辺 健  筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords牽引力錯覚 / 非対称振動 / ヒューマンインタフェース / ハプティクス / ヒューマンインターフェース
Outline of Annual Research Achievements

今年度は前年度に開発した非対称振動提示装置を用いて非対称振動の振動加速度に対応した牽引力錯覚における知覚特性評価を心理物理実験を通して明らかにした.振動加速度ベースの非対称振動波形の構成方法を示すことで本錯覚現象をインタフェースとして利用するための工学的方法論へと発展させる.機械的に正弦波振動の生成は容易である.そこで本研究では,普遍的な非対称振動波形の構成方法を示すために非対称振動波形のパラメータのなかでも周波数成分に着目した知覚特性を評価した.まず非対称振動のなかでも本錯覚に寄与する主要な周波数成分を明らかにした.心理物理実験の結果,基本波と第二次高調波で構成された非対称振動波形で構成されていることが重要であることが示唆された(N=8).
次に基本波と第二次高調波間の位相差に着目した知覚特性評価を行った(N=10).その結果,位相差が0 degのときは正方向,-180 degのときは負方向の牽引力が錯覚されることが明らかになった.また,方向が反転する閾値を求めた結果,-93.37 degであった.位相差が変わることで振動加速度の立上り・立下り時間の大小関係が-90 degを境に反転したため,錯覚される牽引力の方向が反転したものであると考えられる.よって,牽引力錯覚を生起させるには振動加速度の立上り・立下り時間が異なる時間方向に対して非対称な振動を提示する必要があることが示唆された.以上の結果より,牽引力錯覚を生起させるための物理量ベースの方法論が明らかになり,本研究で示した知見はボイスコイル型振動子を用いたマルチモーダル感覚提示の基盤になったと考えられる.

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of the Perceptual Characteristics of a Force Induced by Asymmetric Vibrations2017

    • Author(s)
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Haptics

      Volume: 99 Issue: 2 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1109/toh.2017.2743717

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Comparing pleasant tactile sensations by brush stroking and vibrotactile apparent motion2018

    • Author(s)
      Tomohiro Amemiya, Takeshi Tanabe
    • Organizer
      Euro Haptics 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Induced Pulling Sensation by Synthesis of Frequency Component for Voice-Coil Type Vibrators2018

    • Author(s)
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • Organizer
      Asia Haptics 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 牽引力錯覚を用いた並進力・回転力提示装置による動作教示2018

    • Author(s)
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 非対称振動の周波数成分に対応した牽引力錯覚の知覚特性2018

    • Author(s)
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • Organizer
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of the Perceptual Characteristics of a Force Induced by Asymmetric Vibrations2018

    • Author(s)
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • Organizer
      IEEE Haptics Symposium 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Control Method of Asymmetric Vibrations for a Quantitative Evaluation of Induced Pulling Sensation2018

    • Author(s)
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • Organizer
      IEEE Haptics Symposium 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Control Method of Asymmetric Vibrations for a Quantitative Evaluation of Induced Pulling Sensation (Demonstration)2018

    • Author(s)
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • Organizer
      IEEE Haptics Symposium 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非対称振動による牽引力錯覚を用いた力覚提示手法と知覚特性2018

    • Author(s)
      田辺 健
    • Organizer
      第23回高専シンポジウム in KOBE
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 牽引力錯覚の定量的評価のための非対称振動刺激提示装置の開発2017

    • Author(s)
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • Organizer
      第18回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Temporal Characteristics of Non-grounded Translational Force and Torque Display Using Asymmetric Vibrations2017

    • Author(s)
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • Organizer
      IEEE World Haptics Conference 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] VR/AR技術の 開発動向と最新応用事例2018

    • Author(s)
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫 (第3章5節担当)
    • Total Pages
      552
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861046940
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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