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温度感覚の時間・空間分解能の解明とその工学的応用

温度感觉时空分辨率的阐明及其工程应用

基本信息

批准号：
21K11994
负责人：
佐藤克成
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Nara Women's University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11994/
关键词：
温度感覚分解能ディスプレイ

项目摘要

温冷刺激デバイスは、従来はデバイス全体が一様に温度変化し1次元的であるが、2次元の温度分布を再現することで、刺激がもたらす効果の向上や刺激提示の効率化が期待できる。本研究は、2次元の温冷分布刺激デバイスの設計指針を得るために、温冷感覚の時間分解能と空間分解能を解明する。得られた知見の応用例として、複数のペルチェ素子をマトリクス配線・制御した温度分布刺激デバイスを設計、試作する。これにより、本研究により得られる知見の妥当性と有用性を示す。2年目は、温冷感覚の時間分解能の評価に取り組んだ。従来困難であった1Hz以上の温度変化刺激を、研究代表者が開発した空間分割刺激手法を用いることで実現する。1つの温冷刺激として知覚されることが確認できている2つの刺激素子を用いて、温と冷それぞれタイミングをずらして2つの素子により順番に刺激を行った。まず、温冷交互刺激に対する変化の知覚実験として、温度の上昇・下降を知覚できる周波数を女子学生14名が恒常法により評価した。結果として，約0.5Hzを超えると温度の上昇・下降を知覚できなくなることが示唆された。さらに温度刺激間の休止時間の知覚実験として、休止に気づかない刺激時間に対する比を、女子学生14名が評価した。刺激時間は200msと300msとした。結果として、刺激時間に対する休止時間の長さは約1倍未満が望ましいことが明らかになった。これらの結果を基に、温度と振動情報を音声信号として同時に伝送可能な回路を設計・実装した。また、空間分解の評価として、刺激の中間部に温度感覚が生じる温度ファントムセンセーションの評価を実施した。さらに、空間分解能を評価するための実験装置実装に向け、フレキシブルペルチェデバイスを実装し、その性能の基礎評価を行った。今後はこの装置を用いて、2年目よりも正確な空間分解能の評価を実施する。

The temperature and cold stimuli are different from each other. The temperature distribution of the first and second dimensions is different from each other. The stimulation results are different from each other. This study aims to clarify the temporal and spatial decomposition of temperature and temperature distribution stimuli in two dimensions. To obtain knowledge of the application, a plurality of individual elements, the distribution of temperature control stimulus design, trial operation. This study demonstrates the appropriateness and usefulness of the findings. 2-year-old, warm and cold feeling of time decomposition energy evaluation of the selected group. It is difficult to realize the temperature change stimulation above 1 Hz, and the research representative has developed the spatial division stimulation method. 1. warm and cold stimulation, 2. stimulus, 3. stimulus, 4. stimulus, 5. stimulus, 6. stimulus, 7. stimulus, 8. stimulus, 9. stimulus, 9. stimulus 14 female students were evaluated for the frequency of temperature rise and fall. The result is that the temperature rises and falls at about 0.5 Hz. 14 female students were evaluated for their knowledge of resting time between temperature and stimulation. Stimulation time is 200ms 300ms. The results showed that the stimulation time was about twice as long as the rest time. The result is that the temperature and vibration information are transmitted to the sound signal and the transmission circuit is designed and installed. In addition, the evaluation of spatial decomposition and the evaluation of the temperature sensor system that generates a sense of temperature in the middle part of the stimulus are implemented. The basic evaluation of the performance of the equipment is carried out in order to evaluate the performance of the equipment. In the future, the equipment will be used for two years, and the correct space decomposition performance evaluation will be implemented.