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振動スピーカを用いた非接地型力覚提示及びマルチモーダル感覚提示

研究課題

研究課題/領域番号 17J01330
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 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関筑波大学

研究代表者

田辺 健  筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード牽引力錯覚 / 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
研究実績の概要

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.

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the Perceptual Characteristics of a Force Induced by Asymmetric Vibrations2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: 99 号: 2 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/toh.2017.2743717

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Comparing pleasant tactile sensations by brush stroking and vibrotactile apparent motion2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Amemiya, Takeshi Tanabe
    • 学会等名
      Euro Haptics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Induced Pulling Sensation by Synthesis of Frequency Component for Voice-Coil Type Vibrators2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • 学会等名
      Asia Haptics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the Perceptual Characteristics of a Force Induced by Asymmetric Vibrations2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • 学会等名
      IEEE Haptics Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Control Method of Asymmetric Vibrations for a Quantitative Evaluation of Induced Pulling Sensation2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • 学会等名
      IEEE Haptics Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Control Method of Asymmetric Vibrations for a Quantitative Evaluation of Induced Pulling Sensation (Demonstration)2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • 学会等名
      IEEE Haptics Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田辺 健
    • 学会等名
      第23回高専シンポジウム in KOBE
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Temporal Characteristics of Non-grounded Translational Force and Torque Display Using Asymmetric Vibrations2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tanabe, Hiroaki Yano, Hiroo Iwata
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] VR/AR技術の 開発動向と最新応用事例2018

    • 著者名/発表者名
      田辺 健, 矢野 博明, 岩田 洋夫 (第3章5節担当)
    • 総ページ数
      552
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861046940
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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