| 研究課題/領域番号 |
20K12024
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61060:感性情報学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
秋山 庸子 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50452470)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 触覚 / アクティブタッチ / なぞり動作 / 加速度センサ / 快・不快 / 主成分分析 / 周波数解析 / 機械学習 / 液体 / 触圧 / 触覚受容器 / ヒートマップ / 摩擦 / 加速度 / 視覚 / 聴覚 / 能動的触知 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アクティブタッチ（能動的触知覚）により生じる快・不快情動に対し、視・聴・触覚に関わるどのような物理的刺激がそれぞれどの程度寄与しているかを定式化し、触対象の物理量から快・不快の度合いを推定するツールを開発することを目的とする。この目的を達成するために、以下3つの段階を踏む。
①視・聴・触覚の官能評価結果の多変量解析により快・不快の主因子を明らかにする。
②視・聴・触覚に関係する触対象の物理的特性を機器計測し、上記の快・不快の主因子を物理量による重回帰モデルで表す。
③視・聴・触覚に関連する触対象の物理量を入力することで、それを触ったときの快・不快を数値として示すツールを作成し、その妥当性を検証する。
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| 研究成果の概要 |
加速度センサを被験者の指先に配置して触対象を触ってもらい、そのなぞり動作の加速度の時間変化を短時間フーリエ変換したデータを元に機械学習を行うことで、加速度データのみによって触感の推定ができるかどうかを検討した。その結果、素材と指の相互作用に基づく触動作から、機械学習を用いて粗滑、摩擦、乾湿、硬軟、温冷、快不快の6つの官能評価項目を7段階に識別できる可能性が示された。次に、ヒトの指先と機械のプローブに加速度センサを設置し、得られたパワースペクトルを用いた触感の推定の可能性について検証した。その結果、ヒト指先の加速度データが機械のプローブに比較して高精度に触感を推定できることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義は、これまでの触感の測定が、それぞれの触対象や触感の官能評価項目に依存して異なる物理特性を測定する必要があったのに対し、本研究の成果により、アクティブタッチを加速度センサによって計測し、周波数解析することで測定できる可能性が示されたことである。さらに、快不快という高次な情動も、物理的な手指の振動によって推定できる可能性が示されたことである。
社会的意義は、触感を遠隔伝達するために、加速度センサにより指先の振動の情報を数値化することが有効である可能性が示されたことである。また、加速度センサの指先への設置のみで触感が推定できたことは、官能評価を自動化できる可能性を示唆している。
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