| 研究課題/領域番号 |
19K04146
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
青木 才子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30463053)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | トライボロジー / 指の摩擦 / 触知覚 / 表面テクスチャ / 分子膜 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，タブレット操作時での指のすべり動作における触感の再現化について，触感をもたらす視覚的刺激と触感に対する力学的応答の両面から触感を定量的に表現する指標を確立することを目的とする．本研究は，（１）ディスプレイ表面での指のすべり動作における指の接触面観察と摩擦特性の評価，（２）ディスプレイ画像の応答遅れから生じる心理的および力学的変化の相関評価，（３）指の摩擦刺激と視覚的刺激による触感の表現指標の確立の3つに分類して，それぞれ並行して進めていく．
2019年度は，次年度以降の本格的データ収集に向けた予備実験と位置付け，接触面観察を備えた指の摩擦測定装置の改良やディスプレイの触感試験で使用するデバイスの開発・最適化を行うことを目的とした．まず，摩擦測定と同時に指のすべり動作における接触状態の画像解析を取得できるように，3成分力センサで構成された自作の平板型摩擦測定装置に既存の高速度カメラを組み込むことを試みた．仮組立後に予備試験を実施した結果をフィードバックして構造の最適化を図るとともに，データの取得する方法など検討する．
次に，改良などの自由度が高いことから，Windowsタブレットにおいて動作するアプリケーションソフトの作成を試みた．基本構成として，画面上のマーク（●）を左から右へ動かす操作を2回連続で行うとき，1回目と2回目のどちらか一方のみにランダムに応答遅れを生じさせる仕組みなどを検討した．ソフト開発を委託する業者を選定し，研究協力者の大学院学生と予備試験を実施しながらソフトの最適化を行っていく．
さらに，十数人の研究対象者による指の摩擦試験を実施し，指の個人差による測定データのばらつきの程度を加味した解析方法の検討を試みた．データの無次元化や標準偏差を用いる方法など検討を行ない，次年度以降のデータ解析に反映させていく．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
2019年度は，次年度以降の本格的データ収集に向けた予備実験と位置付け，接触面観察を備えた指の摩擦測定装置の改良やディスプレイの触感試験で使用するデバイスの開発・最適化を行った．摩擦測定装置や触感試験で使用するデバイスなどは検討・組立の段階で未完成であるが，予備試験を実施しつつデータの取得方法など考案済みであり，装置の完成への目処は立っている．
また，既存の平板型3分力計を使用した摩擦測定装置により，種々のテクスチャを施したガラス表面上で指の摩擦測定と触感試験を実施して，力学的試験と感性データの相関性を評価すると同時に，研究対象者の個人差による測定データのばらつきの程度を検証した．結果として，指の摩擦データと触感データには相関性が見られたものの，個人差によるデータのばらつきが大きいことがわかった．データの無次元化や標準偏差などの統計的解析の他に，既往研究からの感性データの評価法などを導入することで解決が可能であると推察される．以上から，本研究はおおむね予定どおり進展しているものと思われる．
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度では，平板型摩擦測定装置にタブレット端末を設置してディスプレイの応答遅れによる触感試験と摩擦測定を同期させて行うことを試みる．
（1）ディスプレイ表面での指のすべり動作における指の接触面観察と摩擦特性の評価では，初年度に引き続き摩擦測定装置の改良を行ない，その後，摩擦試験を実施して，指のすべり動作における摩擦力，荷重等力学データと指の接触状態との関連性を明らかにする．相手摩擦材としてディスプレイ用ガラス基板を使用し，コーティングの種類やパターンにより接触界面のせん断強さの変化を摩擦刺激として与えたときの指の摩擦現象を把握する．
（2）ディスプレイ画像の応答遅れから生じる心理的および力学的変化の相関評価では，平板型摩擦測定装置にWindowsタブレットを組み込み，開発したアプリケーションソフトにより触感試験と摩擦測定を同期して実施する．触感試験における視覚的刺激因子，測定により得られた力学的数値，アンケートの回答確率のそれぞれについて相関を調査する．
（3）指の摩擦刺激と視覚的刺激による触感の表現指標の確立では，20人程度の研究対象者に対して，上記の摩擦測定および触感試験を開始する．得られたデータを基に，個人差によるばらつきを加味した解析・評価方法を探索するとともに，測定データの精度向上に向けて摩擦測定および触感試験における改善点を抽出する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年度では，新規装置の組立やデバイスの開発において年度末まで検討が進み，ソフト開発業者の選定や装置の部品等の購入に間に合わなかったこと，人を対象とした指の摩擦測定について研究対象者が予定人数に満たなかったことなどから，物品費および人件費に未使用見込額が発生した．2020年度はこの未使用見込額を物品費に計上して，新規装置の種々の部品に使用予定である．
2020年度において，物品費は新規装置の部品等に使用する他，摩擦試験関連消耗品，ガラス基板や薬品など分子膜作製用消耗品として使用予定である．また，旅費は，本研究の成果発表として，1回の国内会議での発表による出張費として使用する．謝金・その他では人を対象とした実験の研究対象者への謝礼金として使用する予定である．
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