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クラスタ型デジタル空気砲による香り空間制御技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H04233
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関名城大学

研究代表者

柳田 康幸  名城大学, 情報工学部, 教授 (70230266)

研究分担者 野間 春生  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (00374108)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード嗅覚提示 / 空気砲 / 渦輪 / バーチャルリアリティ
研究開始時の研究の概要

ユーザに機器を装着させることなく香りの提示を行う一手段として、渦輪の利用が提案されている。本研究では、渦輪を生成する新しい方式として、空気砲開口部を多数の噴出口の集合体で構成するクラスタ型デジタル空気砲 (Cluster Digital Air Cannon: CDA) を提案し、その特性の解明と応用研究を行う。CDAは、個々の射出孔から噴出する空気の流速とタイミングを独立に制御可能であるため、渦輪の最適化、香り搬送効率の向上、高速な香り切り替え、機械的可動部を持たない各種制御など、従来形空気砲では困難だったさまざまな機能が期待される。

研究成果の概要

嗅覚ディスプレイへの適用を想定し,ユーザーに装置を装着させることなく時間的・空間的に局所的な香り提示機能を提供するクラスタ型デジタル空気砲 (CDA) のシステムを構築するとともに,その挙動について解析を行った.渦輪生成の安定化,香り付加機能など,従来の空気砲と同様の機能を実現するとともに,CDAならではの独自機能,すなわち機械駆動を伴わない渦輪サイズ制御,連射による渦輪加速,チューブレス化,柔軟素材を用いた射出ヘッドによる方向制御などについて研究開発を行い,実現可能性を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

空気砲により射出される渦輪を利用して香りを搬送し局所的な香り提示を行う研究は以前より行われてきたが,従来型の空気砲を使用する限り,実用的な性能を確保するにはサイズなどの点で問題があった.クラスタ型デジタル空気砲は,射出部自体は単に多数の開口を持つ板であり,産業的に成熟した空圧システムの部品で構成できるため,機器や施設・住宅設備への導入を行う際の適用範囲を拡げる可能性を有する.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] クラスタ型デジタル空気砲2024

    • 著者名/発表者名
      柳田康幸,野間春生
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会誌

      巻: 29(1) ページ: 11-15

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] バーチャルリアリティによる香り空間の生成2021

    • 著者名/発表者名
      柳田康幸
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 57 号: 3 ページ: 210-214

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.57.3_210

    • NAID

      130007993253

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 局所的香り提示のためのクラスタ型デジタル空気砲の提案2020

    • 著者名/発表者名
      安藤 潤人、待田 航太朗、林崎 智和、柳田 康幸、野間 春生
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 27 号: 1 ページ: 120-129

    • DOI

      10.18974/tvrsj.27.1_120

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 年月日
      2020-03-31
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高速応答弁によるクラスタ型デジタル空気砲のシーケンシャル射出の性能検証2024

    • 著者名/発表者名
      幸田靖行,角谷美里,安藤潤人,柳田康幸,野間春生
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第32回香り・味と生体情報研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] クラスタ型デジタル空気砲における柔軟素材による偏向ノズルの検討2024

    • 著者名/発表者名
      森田尚樹,西川凌,野間春生,柳田康幸
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第33回香り・味と生体情報研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 直動弁を使ったチューブレスCDAによる渦輪射出の安定化2023

    • 著者名/発表者名
      角谷美里,安藤潤人,柳田康幸,野間春生
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第31回香り・味と生体情報研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] チューブレスCDAを使った安定した渦輪による香り提示2023

    • 著者名/発表者名
      角谷美里,中野拓哉,森田尚樹,西川凌,安藤潤人,柳田康幸,野間春生
    • 学会等名
      第28回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] クラスタ型デジタル空気砲による渦輪速度向上のための射出パラメータ検討2023

    • 著者名/発表者名
      加藤晴貴,中野拓哉,野間春生,柳田康幸
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第30回香り・味と生体情報研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非装着手段による呼吸同期式香り提示システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      加藤晴貴,小島大河,中野拓哉,野間春生,柳田康幸
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第29回香り・味と生体情報研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 香り提示用空気砲の空気量均一化による渦輪生成率の向上2021

    • 著者名/発表者名
      待田航太朗,安藤潤人,柳田康幸,野間春生
    • 学会等名
      第26回バーチャルリアリティ学会大会,1B1-5
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] クラスタデジタル空気砲による香り提示機能の検証2021

    • 著者名/発表者名
      待田航太朗,小川牧葉,林崎智和,柳田康幸,野間春生
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会研究報告,Vol. 26, No. SBR-1, pp. 7-12
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] クラスターデジタル空気砲による渦輪生成安定化のための流路分岐形状検討2021

    • 著者名/発表者名
      服部正一,林崎智和,野間春生,柳田康幸
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会研究報告,Vol. 26, No. SBR-1, pp. 13-18
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] クラスタデジタル方式空気砲の時間制御による速度向上2021

    • 著者名/発表者名
      小川牧葉,待田航太朗,大井翔,松村耕平,柳田康幸,野間春生
    • 学会等名
      情報処理学会インタラクション2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮空気駆動型空気砲における渦輪制御に関する検証2020

    • 著者名/発表者名
      林崎智和,渡辺久馬,野間春生,柳田康幸
    • 学会等名
      第25回日本バーチャルリアリティ学会大会, 3D1-4
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Clustered Digital Air Cannon: A Novel Device for Projection-based Olfactory Display2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Yanagida, Haruo Noma
    • 学会等名
      International Display Workshop (IDW '21), pp. 695-697
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] VR/AR技術における感覚の提示,拡張技術と最新応用事例(担当:第7章6節「クラスタデジタル空気砲による時空間局所型香り提示」)2021

    • 著者名/発表者名
      執筆者:64名(担当部分:柳田康幸,野間春生)
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048500
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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