VRにおける嗅覚ディスプレイに関する研究

VR中嗅觉显示的研究

基本信息

批准号：
10875052
负责人：
廣瀬通孝
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、昨年度のデバイスの問題点に基づき、新たに熱拡散方式による提示デバイスの提案・開発と、定量的な評価を行うための装置の提案を行った。また、開発した嗅覚提示デバイスとディスプレイによる嗅覚と視覚の同時提示による実験を行った。新たに提示したデバイスは、熱電対とニクロム線により適切な濃度の匂いを体験者の吸気に応じて提示するものである。昨年度の手法では、提示する濃度を定量的に制御することは可能なものの、匂いを体験者の感覚器のみならず大気中に大量にまきちらすものとなっていた。そのため、熱電対により体験者の呼吸を検出することで体験者に必要十分な匂いを提示し、ニクロム線を用いて匂い物質を加熱することで高速に匂いを発生させ温度により濃度を調節する新しいデバイスを開発した。この手法によるプロトタイプは、昨年度のデバイスに比べ非常に小型軽量化され、周囲に対する影響が非常に小さいものになった。また、比較的強い匂いを短時間で提示することも可能であった。しかしながら、熱による加熱の応答性が予想より高くなく、吸気の検出から匂いの提示まで 1sec 以上かかるため、十分な応答を持たすことができなかった。そのため本手法は、一人の体験者に対し匂いを提示するより、部屋のような比較的広い環境に匂いを局所的に付加するような用途に有効と思われる。これらの開発したデバイスの定量的な評価を行うために、嗅覚のためのダミーヘッドを開発した。これは聴覚の研究などで用いられるダミーヘッドと同様、人間の形をし擬似的に呼吸を行うものである。ダミーヘッドは二つのチェック弁の組み合わせにより人間の呼吸に応じて呼吸し、吸気を袋に回収することができる。このダミーヘッドに対し、開発した嗅覚ディスプレイを装着し吸排気を行うことで、有効吸入量および濃度を調べることができ、嗅覚ディスプレイの濃度による定量的な評価を行うことができた。また、試験的ではあるが、視覚提示と併せて嗅覚の提示を行った。視覚により場所を示すことで、嗅覚だけによる提示より正確に空間を提示することができた。また、視覚だけによるより高い臨場感を提示できていることが実験により確かめられた。今後、聴覚や触覚などと組み合わせていくことで、より豊かな空間を提示することが可能になると思われる。

今年，基于去年设备的问题，我们提出并使用热扩散方法开发了一种新的演示装置，并提出了一种用于定量评估的设备。我们还进行了一个实验，在该实验中，使用开发的嗅觉表现设备和显示同时介绍了嗅觉的感觉和视力。新呈现的设备通过使用热电偶和壁画电线来响应经验丰富的人的摄入量，提供了适当的气味浓度。去年的方法可以定量控制所提出的浓度，但是气味不仅在经验丰富的人的含义上，而且在大气中也大量散布。因此，我们开发了一种新设备，该设备可以使用热电偶使用热电偶来检测有经验的人的呼吸，以向经验丰富的人出现必要的气味，并使用壁画电线加热气味物质，它会高速产生气味并根据温度调节浓度。使用此技术的原型比去年的设备要小得多，更轻，并且对周围环境的影响很小。也可以在短时间内提出相对较强的气味。但是，热诱导的加热不如预期的那样响应，并且从检测到摄入量到呈现气味的时间超过1秒，这使得无法提供足够的响应。因此，该方法被认为对于局部添加到相对较大的环境（例如房间）而不是向单个人呈现气味的应用中的气味有效。为了定量评估这些已发达的设备，开发了一种嗅觉的虚拟头。这类似于听觉研究中使用的虚拟头和其他研究，涉及人类的形状并进行模拟呼吸。虚拟的头可以通过两个止回阀的组合来响应人类的呼吸，并可以将灵感收集到一个袋子中。通过佩戴已发达的嗅觉显示器以及该虚拟头的摄入量和精疲力尽，可以检查有效的摄入量和浓度，并根据嗅觉显示的浓度进行定量评估。此外，尽管它是实验性的，但嗅觉与视觉呈现结合在一起。通过视觉指示位置，与单独的气味相比，呈现空间更准确。此外，实验已经证实，单独的视觉可以提供更高的现实感。将来，通过将其与听力和触摸相结合，可以提供更丰富的空间。