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身体の接触の拡張:皮膚の振動伝搬特性と錯覚現象を利用した振動位置覚制御論の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22K17926
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関筑波大学

研究代表者

蜂須 拓  筑波大学, システム情報系, 助教 (20810170)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード身体接触 / 触覚 / 振動 / 錯覚現象 / 振動伝搬 / ハプティクス / ヒューマンコンピュータインタラクション
研究開始時の研究の概要

本研究では,二者間の手指の接触(身体接触)を計測し,実時間で光や振動で感覚を刺激して拡張するブレスレット型デバイスの開発を行っている.これを用いた遊びを提供することで,特に自閉症児の発達や対人交流の支援に応用する.
本研究課題では感覚刺激として振動に着目し手首から指先の任意位置に感覚提示する方法論の確立を目的とする.そのために:1)接触相手に効率よく伝搬する振動刺激を設計するための皮膚の振動伝搬特性の計測;2)振動が刺激されていない部位に感覚を提示するための触錯覚現象の生起条件の解明,に取り組む.本研究成果は身体接触の感覚的拡張における空間的表現の幅を広げ,多様な遊びの創出に寄与する.

研究成果の概要

本課題では,ブレスレット型デバイスを装着した二者の手指による接触を対象に,手首から手指への振動伝搬特性と振動位置覚に関する錯覚現象を解析した.まず,手首に提示された振動の手指にかけての伝搬を加速度センサにより計測し,振動伝搬特性を明らかにした.また,接触相手の伝搬した振動に対する知覚強度を計測し,加速度の二乗平均平方根に対数比例することを明らかにした.次に,従来報告されてきた個人内で生じる振動位置錯覚現象が握手中の二者の手指間で生じるか検証した.その結果,両者の手首への振動刺激の強度比に応じた位置に振動感覚が生じることが確認された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は,皮膚の振動伝搬特性と振動位置覚に関する錯覚現象を明らかにし,触覚提示技術の基礎理論を確立した点にある.これにより,従来の触覚研究に新たな知見を提供し,触覚提示技術の発展に寄与する.特に,この二者間の物理的な身体接触に対する触覚提示技術は未開拓領域であり,人の触覚メカニズムの理解を深める重要な成果である.社会的意義としては,本研究成果はエンターテインメントやコミュニケーション技術の分野に応用可能である.例えば,複数名が参加するバーチャルリアリティや発達支援における触覚フィードバックの質を向上させることで印象的な体験を創出し,対人交流の促進に貢献する可能性がある.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Interpersonal Transmission of Vibrotactile Feedback Via Smart Bracelets: Mechanics and Perception2024

    • 著者名/発表者名
      Hachisu Taku、Reardon Gregory、Shao Yitian、Suzuki Kenji、Visell Yon
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Haptics

      巻: Early Access 号: 3 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1109/toh.2023.3327394

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 身体接触計測のための電流伝送機能を有する導電布製リストバンドの設計2023

    • 著者名/発表者名
      森 理樹、蜂須 拓
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 28 号: 4 ページ: 295-302

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.4_295

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ファントムセンセーションを用いた二者間における任意位置振動提示手法2023

    • 著者名/発表者名
      海老名 健太、蜂須 拓
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 28 号: 4 ページ: 303-310

    • DOI

      10.18974/tvrsj.28.4_303

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Interpersonal Vibrotactile Phantom Sensation between Hands via Actuated Bracelets2023

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ebina, Taku Hachisu
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体の物理的接触を拡張するウェアラブルデバイス(第13報):マルチプレイヤビデオゲームへの応用検討2023

    • 著者名/発表者名
      海老名健太,蜂須拓
    • 学会等名
      第28回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Interpersonal Vibrotactile Phantom Sensation between Hands via Actuated Bracelets2023

    • 著者名/発表者名
      Kenta Ebina, Taku Hachisu
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 身体の物理的接触を拡張するウェアラブルデバイス(第11 報):ファントムセンセーションを用いた任意位置振動提示手法2022

    • 著者名/発表者名
      海老名健太,蜂須拓
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会ハプティクス研究会第29回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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