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バーチャルリアリティのための電気触覚ディスプレイの研究

虚拟现实电触觉显示研究

基本信息

批准号：
01J06135
负责人：
梶本裕之
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年は電気触覚ディスプレイの産業的な応用の可能性を探ると共に生成される感覚を心理物理実験の手法によって評価した.まず応用としては,電気刺激が本質的には皮膚に接する電極のみ必要であり,極めて薄型にできることを生かし,触覚ディスプレイと光学式センサを同一基板の表裏に配置したシステムを開発した.このシステムのディスプレイ面を指に装着し,センサ面で現実世界の接触面をなぞることにより,センサで捉えた光学情報を触覚として感知することができる.これによって例えば視覚障害者が任意の印刷物を自由に読み取ることができる.類似のシステムは70年代から存在したが,従来の機械式触角ディスプレイを用いていたため極めて大型で持ち運び難いシステムとなっていた.この応用成果については国際学会IEEE Virtual Reality 2003にて3月に発表すると共に,7月の米国におけるSiggraph 2003においてデモンストレーション展示を行う予定である.また本研究は究極的には電気刺激によって生じる感覚を機械的な刺激によって生じる触覚と区別がつかないものとする事を目的としているが,本年はこの評価のための心理実験的枠組みを提案し,実際の心理物理実験によって電気刺激と機械刺激の相違点を示した.具体的には機械刺激(上下振動)と電気刺激を同時に同じ場所に提示し得るシステムを振動子と電極によって構成し,被験者にそれぞれの刺激を与えることで二つの刺激を比較する.今回は特に振動感覚に着目し,機械振動と電気刺激において振動周波数の認識に違いが生じること,特に機械刺激では400Hz以上の振動まで認識できるのに対し,電気刺激は50Hzより高い刺激を振動として捉えられないこと,さらには電極の配置を変更して刺激する神経をより皮膚深部に設定することによって,100Hz程度までの振動を弁別できるようになることを発見した.さらにこの特異な現象が電気刺激において皮膚下に存在する受容器のうちある1種類のみ刺激しているために生じていることを示した.

This year, the possibility of electrical contact with the industry was explored and the psychophysical approach to generation was evaluated. The electric stimulation is essential for the skin connection, and the electrode is thin and thin. The contact surface of the world is installed on the surface, and the contact surface of the world is installed on the surface. This is the first time that we've seen any kind of printed matter. Similar to the 1970s, the mechanical antenna was used in large scale operation. The results of this application were presented in March 2003 by IEEE Virtual Reality, an international society, and in July by Siggraph 2003 by Siggraph USA. This study is aimed at the ultimate goal of electrical stimulation, sensory stimulation, and mechanical stimulation. This study is aimed at the evaluation of psychological mechanisms, and shows the contradiction between electrical stimulation and mechanical stimulation. Specific mechanical stimulation (up and down vibration) and electrical stimulation are simultaneously presented in the same place. The vibrator and electrode are composed of two stimuli. In the present case, the vibration frequency of the vibration is different from that of the mechanical vibration and the electrical stimulation, and the vibration frequency of the vibration above 400Hz is different from that of the electrical stimulation. 100Hz vibration range is different. This phenomenon is caused by electrical stimulation under the skin.