多様な感触を提示する触覚提示ディスプレイ併用型タッチパネルディスプレイの研究

• Project/Area Number: 20K11928
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
• Research Institution: Yuge National College of Maritime Technology
• Principal Investigator: 長井 弘志 弓削商船高等専門学校, 電子機械工学科, 准教授 (70453206)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 触覚提示 / マルチモーダル / タッチパネル / ヒューマンインタフェース / 触覚提示ディスプレイ

Outline of Research at the Start

タッチパネルディスプレイは，ソフトウェア上にボタンを作成することで，ボタンの数・位置・形状・配色などを自在に設定でき，常に使用者や使用目的に合った直感的なインタフェースを提示することができる．一方で，ハードウェア上のボタンは，ボタンの位置・形状・感触などを手探りで認識でき，直接目視しなくても押せるなどの特徴がある．さらに，視覚と触覚への多角的な情報提示は，使用者が単一の情報をより強く認識できる，または，個別の情報を同時に認識できるなどの特徴がある．
そこで，本研究では，ソフトウェアボタンとハードウェアボタンの特徴を組み合わせた多感触触覚提示ディスプレイ併用型タッチパネルディスプレイを開発する．

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，「すべすべ－ざらざら」や「硬い－柔らかい」などの多様な感触を提示する多感触触覚提示ディスプレイを開発し，その有効性を評価することである．
本研究では，装置の即応性・感触の表現力の高さと使用者の認識率・安全性の高さを考え，空気の噴射により触覚・圧覚に触覚提示する方法とする．透明な触覚提示ディスプレイを開発するために，プラスチック製の箱型の上面に，直径0.1[mm] の孔を複数あけた透明アクリル板を張り付けた空気噴射型触覚提示ディスプレイの試作品と，小型エアコンプレッサからの空気の噴射間隔や噴射流量をPWM変調で制御できる電磁バルブコントローラを開発した．
さらに，本研究では，PWM変調の設定値を使用者がリアルタイムで変更できるボリュームコントローラーを開発しており，評価システムの利便性を上げた．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

空気噴射型触覚提示ディスプレイの形状の変更に伴う基礎データの取り直しを行っていたが，研究当初に想定していたよりもパラメータが多いため，多くの実験を繰り返す必要があった．
さらに，研究当初の予定よりも校務が重なり，予定が遅れることになった．

Strategy for Future Research Activity

基礎データの取得することに専念し，実験時のパラメータを空気噴射の流量とPWM変調のデューティ比の変更のみに限定する（周期は最速値に固定）．また，研究期間の延長も視野に入れている．