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触運動の相互作用性を再現可能な温度計測の実現による触感伝達の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11J05919
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

佐藤 克成  慶應義塾大学, システムデザイン・マネジメント研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 採択後辞退 (2012年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード触覚 / 温度感覚 / 温冷感呈示 / 温度知覚 / 光学式触覚センサ / 温度感覚ディスプレイ
研究概要

本研究の目的は、触運動の相互作用性を再現可能な温度センサの構築により、リアリティの高い触感の伝達を実現することである。前年度の研究において、示温塗料を用いた光学式温度計測技術を提案し、触感センサを実現した。また、計測された情報を提示可能な触感ディスプレイを構築するために、温度感覚提示手法を提案した。本年度は主に、提案した温度感覚提示手法を応用した触感ディスプレイを構築するために、その特性を評価した。また、温度感覚提示技術の触感伝達以外への応用として、音楽インタフェースを提案した。
従来の温度ディスプレイは、時間応答性の問題から、人が物体に触れた時に生じる急速な温度変化を再現できず、触感のリアリティが低下する。この問題に対し、人の知覚特性を利用し、温刺激と冷刺激を空間的に分割することで、錯覚的に大きな温度変化を急速に提示する手法を提案している。実験から、この手法を用いた場合に知覚される温度変化量が、温刺激と冷刺激の線形和として表現できることを示した。この知見を用いることで、提案する温度感覚提示手法を触感ディスプレイとして応用し、触感伝達システムを構築することが可能となる。
また、提案手法では温度変化を提示する際、消費エネルギーが従来手法の半分程度になることがわかった。消費エネルギーが少なくなることで、ウェアラブルインタフェースなど触感伝達システム以外への応用も期待できる。
その一例として、温度感覚が人にもたらす情動性に着目し、同様に情動性と関わりのある音楽と組み合わせた、メディアインタフェースを提案した。ヘッドホンの内部に温度ディスプレイを搭載し、曲調の変化に合わせて耳元の温度を温めたり冷やしたりすることで、曲の印象を変化させる。実験から、温度刺激を付加することで、また付加の方法により、音楽鑑賞体験の印象が変化することを示した。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] 光学式皮膚感覚センサのための示温塗料とカメラを用いた温度計測2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成、篠田裕之、舘すすむ
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 16 ページ: 391-398

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ThermOn-温冷覚呈示による音楽の情動性拡張のメディアインターフェース2013

    • 著者名/発表者名
      秋山史門
    • 学会等名
      インタラクション2013
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 温・冷空間分割刺激において知覚される温度の研究(第2報)2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-12-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Vision-based Force Sensor for Touch Panel Devices using Built-in Camera2012

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Sato
    • 学会等名
      SCIS-ISIS 2012
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2012-11-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] EffectON-enriching impressions of motions and physically changing motions via synchronous sound effects2012

    • 著者名/発表者名
      Shimon Akiyama
    • 学会等名
      SCIS-ISIS 2012
    • 発表場所
      Kobe
    • 年月日
      2012-11-23
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 温・冷空間分割刺激において知覚される温度の研究(第1報)2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 振動刺激が温度知覚に及ぼす影響の調査2012

    • 著者名/発表者名
      秋山史門
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Presentation of sudden Temperature Change Using Spatially Divided Warm and Cool Stimuli2012

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Sato
    • 学会等名
      Euro Haptics 2012
    • 発表場所
      Tampere, Finland
    • 年月日
      2012-06-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 温・冷空間分割刺激における温度感覚提示モデル2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] EffectON -運動に同期した効果音再生のフィードバックによる運動知覚の拡張2012

    • 著者名/発表者名
      秋山史門
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      浜松
    • 年月日
      2012-05-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 温・冷刺激の空間分割による高応答性温度提示ユニット2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成
    • 学会等名
      インタラクション2012
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 光学式力測定手法を用いた携帯型タッチパネル端末用入力デバイスの提案2012

    • 著者名/発表者名
      渡部陽一、佐藤克成
    • 学会等名
      インタラクション2012
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Presentation of Thermal Sensation through Preliminary Adjustment of Adapting Skin Temperature2012

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Sato
    • 学会等名
      IEEE Haptics Symposium2012
    • 発表場所
      Vancouver
    • 年月日
      2012-03-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] テレイグジスタンスの研究(第67報)-力ベクトルと温度情報による触感伝送-2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成
    • 学会等名
      エンタテイメントコンピューティング2011
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-10-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ヒトの温度知覚特性を利用した温度呈示手法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      秋山史門、佐藤克成
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第16回大会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Design and Implementation of Transmission System of Initial Haptic Impression2011

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Sato
    • 学会等名
      SICE AC2011
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遠隔物体の形状と温度の知覚が可能な力触覚情報伝達システム2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤克成
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会(Robomec2011)
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-05-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Finger-shaped Thermal Sensor using Thermo-sensitive Paint and Camera for Telexistence2011

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Sato
    • 学会等名
      IEEE ICRA2012
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2011-05-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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