研究プロジェクト

FaceLooks

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EnhancedTouch

本研究では,人と人との身体接触を促進するブレスレット型デバイスEnhancedTouchを開発する.本デバイスを用いて,身体接触を始めとしたコミュニケーションを不得手とする自閉症スペクトラム障害(自閉症)児の支援を試みる.EnhancedTouchは人と人との身体接触を計量し,発光することで身体接触を拡張する.本デバイスは人体通信技術を応用し,微弱な電流を身体に流すことで他者のデバイスと通信し身体接触を計量する.ユーザスタディより,デバイスを発光させることにより自閉症児の身体接触の頻度が上昇することを確認した.また,EnhancedTouchは身体接触の開始時刻,継続時間および接触相手を記録することができる.この機能により,身体接触コミュニケーションを定量的かつ客観評価することが
可能となった.

Multiple Texture Button

本研究では,多様なクリック感を提示可能なMultiple Texture Buttonを開発する.物理ボタンはマウス,キーボード,カメラのシャッタ等に搭載されており,押下することで力や振動といった触覚を返す.このクリック感により,ユーザはボタンを押したことを 確認できる.しかし,一種類のボタンにつき提示できるクリック感は一種類のみである.我々はボタン押下時に生じる力に人工的な振動を加えることで,クリック感を変調できるMultiple Texture Buttonを実装した.本ボタンを使用することで,例えばゲーム設計者はコンテンツの文脈に合わせてクリック感を動的に変調することが可能である.

HapTONE

本研究では,鍵盤打鍵時の触覚を変調するシステムHapTONEを開発する.本システムでは,鍵盤の押下を光式距離センサにより計測し,鍵盤に内蔵された振動子より振動を提示する.HapTONEは演奏者の指に,打鍵後だけでなく打鍵中に様々な振動を提示する.鍵盤,弦楽器,管楽器,打楽器等の楽器演奏時に生じる振動だけでなく,様々な振動を打鍵時に重畳することができる.本システムは演奏者のためのエンタテインメント環境を提供する.

VacuumTouch

本研究では,ユーザの指に引力を提示する新しいタッチスクリーンインタフェースVacuumTouchを開発する.本インタフェースは真空ポンプ,スクリーンに接続されたソレノイド電磁弁アレイから構成され,スクリーン上の空気を吸引することで引力を提示する.引力を受けるために,ユーザは新たにデバイス等を装着,把持する必要がないため,タッチスクリーン上のインタラクションを気軽に体験できる.本インタフェースの応用例として,SuctionButton,SuctionSlider,そしてSuctioDialといったグラフィカルユーザーインタフェースを拡張するシステムを紹介する.また,SuctionDialを用いたユーザスタディより,本インタフェースによりダイヤル操作が改善されることを示す.

聴覚フィードバックを付与した耳掃除

他人の耳穴を掃除する行為は,掃除目的のみならず親密なコミュニケーションを目的として広く行われている.しかし視覚・聴覚的手がかりが乏しく,主に耳かき具から伝わる触覚を頼りに行わなければならない.そのため耳穴内での耳かき具の動きを把握し難く,耳穴を傷つける危険がある.一方で視覚手がかりを与える内視鏡は耳掃除にはコストが高い.そこで我々は,耳かき具で皮膚を擦る音を耳掃除者にフィードバックすることを提案する.これにより耳掃除の安全性および作業効率を向上させることを試みる.

HACHIStack and HaCHIStick

本研究では,新しい光式タッチセンサHACHIStack (Haptic Audio Computer-Human Ineraction Stack) を開発する.本タッチセンサは光センサを二層積層することで,高速サンプリング,スクリーンへの接触速度の計測,接触時刻の予測を実現する.タッチスクリーン上でのマルチモーダルインタラクション,特に触覚インタラクションを拡張することが可能となる.インタラクション例として,打鍵速度が反映されるピアノを紹介する.また,低遅延高階調振動提示スティックHaCHIStick (Haptic Computer-Human Interaction Stick) と組み合わせた,材質感を感じられる鍵盤打楽器(木琴,鉄琴)および叩き動作に対する低遅延な材質(ゴム,木,金属)感提示を紹介する.

身体材質感の変調

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映画・漫画・アニメなどでは,ロボットやゴム人間など身体が普通の人間とは異なる材質で構成されているキャラクターが登場する.その身体的特性は極めて興味深く,視聴者の多くが一度はそのキャラクターになってみたいと思うだろう.本研究では,物体衝突時に生じる振動特性を再現する触振動フィードバックを用いて人間の身体材質感を変調することを試みる.材質ごとに波形が変化する本振動フィードバックをユーザの肘角度に同期させて肘関節に適用することで,ゴム・木材・アルミニウムの3つの材質感を呈示する.本手法によりユーザ自身の身体が金属やゴムになった感覚を再現できれば,例えば特殊な身体を持つスーパーヒーローになりきるゲームなど新たなエンタテインメントシステムへの応用が期待できる.

Jointonation

jointonationlarge本研究では,ロボットの身体感覚を人間に再現し,ユーザ自身の身体があたかもロボットになったかのように感じさせる手法を開発する.ロボット駆動時に生じる振動加速度を計測,モデリングし,ユーザの動きに併せてロボットアームのアニメーションと駆動音ともに提示する.我々は本手法を没入型ゲームにおけるロボット変身体験に応用した.

歯磨き感拡張

augmentationoftoothbrushlarge歯磨きは口内衛生の保持,虫歯・歯周病予防のめに日常的に行うべきである.しかし歯磨きは その単調な作業ゆえにしばしば正しく行われないことがある.本研究では歯磨き音を変調して提示するこ とでユーザの歯磨きの印象を修飾し,歯磨きに対するモチベーションを向上させることを試みる.被験者実験より歯磨き音の音量を増幅し,周波数を変調することでユーザの歯磨きに対する快・不快感,達成感 に有意な差が生じることを確認した.

「トクトク感」再現

gluggluglarge飲食物を食べる,飲む際の音や触覚は対象の印象を大きく左右することが知られている.これに対して我々は,実際に口に運ぶ前の「演出」としての音や触覚が対象の印象を変えるのではないかと考え,液体を注ぐ際に生じる振動(トクトク感)に着目した.本研究では,液体を注いだ際の振動を計測,モデル化を行い,人工的にトクトク感を再現するデバイスを開発する.

気配感の拡張

視覚障害者は環境音から自身の位置を把握する障害物感覚(obstacle sense)を有していることが知られている.本研究では背景音響の低周波領域強調と高周波領域抑制を同時に行うことでより効果的な気配感が得られることを示す.

「カチカチ感」

tickticklargeスポーツやダンス,楽器演奏において,正しい姿勢で運動することが重要であるが,自らの姿勢を詳細に把握することは困難である.本研究では新たな触覚的手がかりとしてロータリスイッチ的触覚フィードバック「カチカチ感」を呈示することで姿勢の把握を支援する.

カチカチアクセルペダル

ticktickacceleratorpedallarge自動車の加速度は主にアクセルペダルの踏み込み量によって決定するが,踏み込み量の把握が難しく運転精度を下げる原因の一つとなっている.本研究では,アクセルペダルに対しその踏み込み量に伴い触覚手がかりを離散的に呈示することでペダル踏み込みを支援する.ドライブシュミレータを用いた実験の結果から,触覚的手がかりの付与によってアクセル調節が容易になり,ドライバがより安全に運転するようになることが確認された.

Visual Vibrations

visualvibrationlarge本研究では視覚誘導性疑似触覚(pseudo-haptics)を視覚的,触覚的振動により拡張することを試みる.我々は2つのアプローチを実装した.一方はpseudo-hapticsによる凹凸表現を触覚的振動により拡張するものである.他方は視覚的,触覚的振動提示により画面上のカーソル等がオブジェクトに衝突した際に材質感を提示するものである.

Virtual Chromatic Percussion

virtualchromaticpercussionslargePCによる楽器演奏の再現は音楽ゲームという一つのジャンルを確立し,世代を超えて楽しまれている.近年の運動入力型インタフェースの普及でより直感的な演奏が可能になった一方で,運動入力の結果ユーザに返される触覚情報は単純な振動の呈示に留まっている.そこで我々は楽器演奏時に生じる触覚の再現を試みる.本研究では特に鍵盤楽器(鉄琴,木琴)打鍵時の触覚的材質感を視覚的,触覚的振動呈示により実現するシステムを設計,開発する.

ベクション場

vectionfieldlarge現在の一般的な歩行誘導には記号や音声が用いられているが,歩行者はその意味を解釈する過程が必要であり,行動をおこすまでに時間がかかる.そこで我々は直感的な歩行誘導手段として,視覚誘導性自己運動感(ベクション)に着目した.本研究では,レンチキュラレンズを用いて歩行誘導に有効な視覚刺激を床面へ広範囲に呈示し,場が歩行者を誘導する「ベクション場」を形成する.レンチキュラレンズという受動素子を用いることで,視覚刺激は歩行者の動きに応じた視覚刺激が完全無電源で生成される.本研究ではレンチキュラレンズを用いた歩行誘導に有効な視覚刺激を設計,評価する.

Bubble Candle

bubblecandlelargeシャボン玉の可視光の干渉によって生じる色模様をまとった透明な球体は美しく,古くから人々に楽しまれてきた.一方でシャボン玉は自然に割れてしまうことから,その美しさを十分に長い時間鑑賞することができない.我々はシャボン膜に石鹸水の代わりに回転する回折格子を用いることで,半永久的に割れないシャボン玉を擬似的に再現する作品「Bubble Candle」を制作した.本作品では鑑賞者の働きかけがシャボン膜上の色模様およびシャボン玉の形状に影響を及ぼす.

弾性物体把持錯覚

hapticillusionofelasticitylargeこれまでの触覚研究において,「アリストテレスの錯覚」のような静的な皮膚感覚における触錯覚が数多く報告されている.こうした中で我々は,前腕を上下に振る動作中に手掌へ定常的な振動触覚を与えると,前腕の動作に合わせて手掌上で弾性物体が弾んでいるかのような弾性物体把持錯覚が生じることを発見した.本錯覚は手掌への定常的な振動呈示による皮膚感覚と,前腕の上下運動による固有受容感覚変化によって生じる複合錯覚である.本研究では,周期的な前腕運動中に手掌へ与えられた振動に対する皮膚の刺激感度の時間的変化に着目し,本錯覚の発生機序を解明する.