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触覚のGestaltの解明と触り心地よさの仮想現実感への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19J15243
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
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

小村 啓  名古屋大学, 情報学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードGestalt Grouping / Velvet Hand Illusion / Psychophysical dimension / VR / Haptics / Dot-matrix display / Law of closure / Law of common fate
研究開始時の研究の概要

Gestaltグルーピングは、人間の知覚を体制化・統合化する上で重要な法則である。本研究では、触覚のGestaltと触り心地の関係を解明し理論化する。調査方法として、Velvet Hand Illusion(VHI)というGestaltグルーピングによって生じると考えられる触錯覚現象に注目し、その強弱や生起条件を心理物理学実験で、脳内での生成メカニズムを神経生理学実験で調査する。そして構築した理論に基づき、様々な手触り感を呈示可能なVR機器を装置開発する。

研究実績の概要

多彩な触り心地を表現できる技術確立の為に,触錯覚現象の機序解明を目指す.本研究では, Velvet Hand Illusion (VHI)と呼ばれる,硬いワイヤを触っているにもかかわらず滑らかな感覚が惹起する触錯覚現象に注目し,その機序を視覚の法則に当てはめて調査した.VHIの特徴は,2本の平行線を両手で挟んで擦ると,存在しない滑らかな感覚が生起するところである.この現象と類似する現象は視覚にも存在する.例えばカニッツァの三角形では,一部が欠けた3つの円で構成される図形を見ると光のコントラストが無い部分にさえ三角形のエッジが認識される.このような存在しないにもかかわらず大脳皮質での統合化によって足りない部分が補完されて感覚が生起する一連の統合プロセスはGestalt Groupingと呼ばれており,プレグナンツの法則で体系的にまとめられている.我々は,VHIと触覚のGestalt Groupingの関係性を調査し以下を明らかにした.
①VHIは2本線で囲まれた領域が動くことで生起する現象であり,プレグナンツの法則では閉合と共通運命の要因が該当する.これらの要因を崩壊させた際にVHIが消失することを確認し,閉合と共通運命の要因がVHI生起に不可欠な要因であることを解明した.
②2本線が位相差運動する際のVHI感を,線間距離(閉合の要因)と位相差(共通運命の要因)を用いて定式化した.
③VHI感は,Gestaltを構成する2本線の素材の影響を受けることを,SD法と因子分析で求めた材質感ベクトルで明らかにした.
この研究の意義は,触覚の感覚統合の仕組みを視覚・聴覚研究で明らかにされたGestalt理論を用いて説明しているところである.これにより,触錯覚現象の機序解明や錯覚メカニズムの工学的応用など,様々な分野への波及効果が期待される点で非常に重要であるといえる.

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

(1件)
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 錯触により生じる表面の触感2019

    • 著者名/発表者名
      大岡昌博, 小村啓
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 70 号: 3 ページ: 127-132

    • DOI

      10.4139/sfj.70.127

    • NAID

      130007699632

    • ISSN
      0915-1869, 1884-3409
    • 年月日
      2019-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 滑らかさを惹起する触覚のGestaltに関する基礎調査2019

    • 著者名/発表者名
      小村啓,大岡昌博
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 24 号: 1 ページ: 43-51

    • DOI

      10.18974/tvrsj.24.1_43

    • NAID

      130007628866

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] インフォモーション学と感情制御2019

    • 著者名/発表者名
      大岡昌博, 小村啓
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: 27 号: 4 ページ: 383-389

    • DOI

      10.14243/jsaem.27.383

    • NAID

      130007775855

    • ISSN
      0919-4452, 2187-9257
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] VHIの機序解明に向けた材質感次元によるVHI感の評価2019

    • 著者名/発表者名
      小村啓,大岡昌博
    • 学会等名
      日本機械学会 2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 材質感次元を用いたVHI感の定量評価に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      小村啓,大岡昌博
    • 学会等名
      第24回バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] LABNIRSによるVHI発生時の脳賦活状態の計測2019

    • 著者名/発表者名
      小杉宏明,小村啓,大岡昌博
    • 学会等名
      第24回バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of Velvet Hand Illusion using LABNIRS toward a New Haptic Display2019

    • 著者名/発表者名
      Hiraku Komura, Hiroaki Kosugi, Masahiro Ohka
    • 学会等名
      30th 2019 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formulation of Tactile Gestalt to Express Variation in Velvet Hand Illusion Caused by Out-of-Phase Cycles of Two Wires2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ohka, Hiraku Komura, Toshitaka Nakamura
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 触覚のGestaltが生み出すVR2019

    • 著者名/発表者名
      小村啓,大岡昌博
    • 学会等名
      第33回研究会 人工知能学会合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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