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Development of a Touch Panel Display Integrated with a Haptic System for Diverse Tactile Feedback

Research Project

Project/Area Number 20K11928
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionYuge National College of Maritime Technology

Principal Investigator

NAGAI Hiroyuki  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 Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥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 / 空気噴射 / 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 Final Research Achievements

The objective of this study is to develop a multi-tactile haptic display capable of presenting a variety of tactile sensations, such as "rough-smooth" and "hard-soft", and to evaluate its effectiveness.
In this study, to develop a transparent haptic display, we designed an air-jet-based haptic display by attaching a transparent acrylic plate with multiple holes to the top surface of a plastic box. In the evaluation experiments, air was injected with varying air pressure, and participants slid their index fingers over the haptic presentation area to perform sensory evaluations. The experimental results demonstrated that, even with the same haptic presentation area, it was possible to reproduce the sensation of "rough-smooth" by changing the pressing force of the finger and the flow rate of the injected air.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の多様な感触を提示する触覚提示ディスプレイは,空気噴射を用いることで触覚提示部の透明化が可能である.
そのため,従来の液晶ディスプレイとタッチパネル(タッチスクリーン)に本システムを組み合わせることで,ソフトウェア上でボタンの位置・形状などを自由に設定できると同時に,ハードウェア上でボタンの位置・形状・感触を物理的に設定でき,マルチモーダルな情報提示を行うなどヒューマンマシンインタフェースの自由度を広げる.
さらに,本システムは,ボタンの位置・形状・感触などを自由に設定できるため,福祉分野への応用や触覚提示フィードバックシステムへの応用も可能であるなど,学術的・商業的波及効果は大きい.

Report

(5 results)
  • 2024 Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2026-01-16  

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