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対象物体を陽に考慮した空中超音波音圧分布のリアルタイム形成とそのＨＣＩへの応用

明确考虑目标物体的机载超声声压分布的实时形成及其在人机交互中的应用

基本信息

批准号：
15J09604
负责人：
井上碩
金额：
$ 1.47万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

空中超音波を利用した遠隔触覚提示により、空中に質感をもつ触れる物体をプログラマブルに作り出すことを目指し、超音波音場の空間的音圧分布制御法を提案した。自由空間のみならず、指などの対象物体を陽に考慮することで、触覚強度が向上することを確かめた。また、これらの研究を遂行する基盤となる、大規模拡張可能なフェーズドアレイユニットの作成を行った。１、フェーズドアレイの制御を最適化問題として記述することで、超音波の空間的なテクスチャパターンを形成し、フィードバックの遅延に対してロバストな形状・テクスチャの触覚提示の方法を提案した。また、被験者実験により、提示された形状を能動的探索行動により知覚できることを示した。２、空中超音波触覚の原理である音響放射圧は、指などの対象があって初めて発生する力である。指による散乱などをポリゴンモデルによって考慮しつつ、上記１を拡張し、単一焦点の提示において知覚強度の向上を確認した。３、上記１・２を遂行する基盤となる超音波フェーズドアレイシステムの作成を行った。このフェーズドアレイシステムは専用の通信バスとヘテロジニアスプロセッサを有し、高速な制御と正確な時刻同期を行うことができる。そのため、ユニットを連鎖的に接続しても位相の同期が維持され、大規模化が可能なシステムである。また、そのSDKをオープンソースで公開した。

Aerial ultrasonic waves are used for remote touch detection, aerial texture detection, object detection, and spatial sound pressure distribution control of ultrasonic sound fields. Free space is defined by the number of objects to be considered, and the intensity of contact is defined by the number of objects. The research and implementation of the project will be carried out on a large scale. 1. The optimization problem of ultrasonic control is described in this paper. The method of ultrasonic spatial control is proposed. The person who is affected by the situation is aware of the situation, and the person who is prompted by the situation is aware of the situation, and the person who is active is aware of the situation. 2. The principle of ultrasonic contact in the air is that the sound radiation pressure and the image are generated at the beginning. Note that the above 1 is open, and the above 1 is focused. 3. Make the above note 1. 2. Perform the ultrasonic test. This is the first time that the Internet has ever been used. It's the first time that the Internet has been used. The link between the two phases is maintained on a large scale. The SDK is open to all.