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Research in Kajimoto Laboratory †

• 2009-
  
  
• 2008-
  
  
• 2007-
  
  
• 2006-

2009- †

前腕部触覚提示による「手を牽く」方向提示(Presentation of direction by stimulation to the forearm skin) 2009- †

触力覚による方向教示は，例えば書字トレーニングから歩行ナビゲーションまで幅広い応用が提案されている．しかしウエアラブル環境下で実現する場合，外力を出せないという問題がある．従来の機械的振動を用いた方向提示手法では直感性にやや欠け，またジャイロ効果や知覚の非線形性を利用した手法では重厚な装置の把持が必要であり，不要な振動感覚を生じてしまう問題があった．そこで我々は，直感的かつ手の動作を制限することなく方向提示を行うための手法として前腕部の牽引に着目した．本研究では、前腕部に装着したデバイスにより前腕部側面の皮膚を牽引する。これによりウエアラブルであるにも関わらず牽引された方向に力を感じることができる。この力を任意方向に対し生じさせることで，あたかも前腕部の牽引によって方向提示を受けているかのような感覚を実現する．

There are many kinds of project to navigate user’s way by tactile sensation. However, devices that use mechanical vibrations are not intuitive because we judge a meaning of vibration pattern. In addition, devices that use gyro effect or nonlinearity of human perception are not natural due to unnecessary vibration, and we should hold them in user’s hand. In order to resolve these problems, we propose a new wearable navigation method that pulls forearm skin. In our method, user’s both hands can be free. In addition, tactile stimulation is very soft and natural. In this paper, we report atractive capability of the method. Key Words : navigation， forearm skin ，wearable.

温度によって生じるファントムセンセーション(Phantom sensation induced by temperature) 2009- †

ファントムセンセーション(PhS)は，皮膚上のある２点を振動刺激すると，２点を結ぶ直線上に一つの触振動感覚が生じる触錯覚現象として広く知られている．本研究は，触振動感覚以外に熱知覚に着目し，PhS像に熱的な性質が転移しうるのか，また熱刺激入力のみによってPhS像が生起するのかについての検証を行うものである．作成した装置を用いて，前腕上の離れた２点の温覚に対し刺激を行い，２刺激間に１つの熱源像が知覚されることが実際に確認された．２点の刺激の強度差・時間差による定位変化実験についても言及し，温度知覚において「熱ファントムセンセーション」が生じることを示す．
(本研究は戦略的情報通信研究開発推進制度(092103992)の助成をうけたものである)

This paper describes "the heat phantom sensation" that is induced by stimulating two points of thermal stimuli. Phantom sensation is known as one of the tactile illusions that induce illusionary sensation between two or more vibratory stimuli. In this research, we focused on heat sensation. The heat phantom sensation has not been confirmed so far. We used two heat stimulators to prove existence of heat phantom sensation. We show that fundamental known characteristics of PhS by the vibration stimulation can be observed in heat phantom sensation.

触仮現運動における質感に関する研究(Study on character during haptic apparent motion.) 2009- †

ヒトの腹部に仮現運動を提示したとき，ヒトが知覚する「刺激の太さ（知覚幅）」と「くすぐったさ（くすぐり感）」が振動子の振動周波によって変わるという新しい現象を発見した．本研究では振動子の個数など仮現運動に影響を与える要素に着目してこの現象の発生機序について検証を行い，仮現運動の知覚内容を主とした新たな知見獲得を目指す．

Although there are a lot of researches on the occurrence condition of haptic apparent motion, there are quite limited reports on the subjective quality of the illusory sensation. In this paper, we report a new haptic phenomenon that width perception during haptic apparent motion is affected by vibration frequency, especially when there are numerous stimulation points. We used five speakers of 5cm in diameter as stimulators. The stimulators were put on the abdomen, 12cm interval. When the stimulation frequency was 240Hz, we observed that the participants felt a very thin line of around 5mm in width. This dramatic effect had strong correlation with the stimulation frequency, and the higher frequency gave the thinner perception.

スローモーション触覚提示技術(Presentation method of tactile sensation in slow motion) 2009- †

映像におけるスローモーション再生は，実世界では確認できなかった物理現象を視覚的に捉え，またその異様さは独特の感動効果をもたらす．この効果は既に広く知られており，科学，芸術，エンタテインメントなど多くの分野で実際に用いられ始めている．そこで我々は，このスローモーション再生の効果は触覚にも存在するのではないかと考え，記録・再生装置を実際に製作し，触覚においても映像と同様の効果が存在することを確認した．本研究では，確認された効果を基に触覚をスローモーション再生する際に生じる人間の知覚特性について調査し，触覚のスロー効果を持ちいた新たな表現技法の確立やアプリケーションの製作を目的とする．

Now, we can enjoy slow motion contents of visual and audio easily. Slow motion technique gives us new impression for art and entertainment and help of breakthrough for science and technology. At this moment, we considered that tactile area also has the effect of slow motion replay, and confirmed the slow motion effect of tactile area by developing slow motion tactile player. Our purpose of this project is to clarify specific effects of tactile slow motion such as conservation of physicality, and develop new tactile applications by this effect.

周辺視野選択的な運動知覚を実現する視覚刺激の提案(Toward visual motion stimulus that is selectively perceived in peripheral visual field) 2009- †

動画像，あるいは静止画像に対する加工の一種として，画像に対して運動を付与または増強し，迫力を増す手法がこれまで様々に提案されてきた．画像に対し運動方向のフローを重畳する手法は効果的であると考えられるが，重畳させるパターン自体によって画質が劣化するという問題がある．そこで本研究では，視野中心では画質劣化が知覚されず，しかも視野全体では運動を知覚させる手法を提案する．人間の視覚はその特性から中心視野と周辺視野に分別され，ある閾値よりも高い時間周波数で提示された運動は周辺視野のみで知覚されることが知られている．本研究ではこの視覚特性を利用し，輝度コントラストの縞模様を，中心視野における時間解像度以下の時間周期になるように動かすことで，中心視野では劣化のない画像，周辺視野では運動を知覚するような視覚刺激を提示可能とする．

Many methods were proposed to augment visual motion for static pictures or movies. Though it is thought it's effective to add motion flow to the pictures, it has a problem that their spatial resolution gets worse. In this article, we propose a system that human don't perceive any deteriorate in foveal visual field, and human can perceive their visual motion in peripheral visual field by using moving striped luminance patterns correspond to a frequency that human can't perceive in foveal visual field. The visual field can divide in foveal visual field and peripheral visual field by its spatiotemporal quality, and it is said that peripheral visual field has more temporal sensitivity.

液面知覚に関する研究(Tactile perception of the liquid surface) 2009- †

水面に手や腕を浸すと、水と大気との境界を触覚として、はっきりと感じるという現象がある。水温を体温と等しくした場合により明瞭となることから、温度受容器ではなく機械受容器が関与していると考えられる。しかし、どのような物理的機序でこのような触覚が生じるのか未知の部分が多い。仮に我々が水圧そのものを知覚しているとすると、その圧力は水深に比例し、水深が0の水面において水圧は0である。そのため、水面を知覚するという現象において、単純に水圧を知覚しているということは考え難い。そこで本研究では,我々がどのようにして大気と液体の境界を触覚的に知覚しているのかを明らかにすることを目的とし,界面に作用するという点で我々が液面として知覚しているものである可能性の一つとして考えられる表面張力の寄与を検証する実験を行った. さらに,皮膚とともに界面および液体に触れるという点で,我々が液面として知覚しているものである可能性の一つとして考えられる体毛の液面知覚の寄与を検証する実験も行った.

When we soak our hands or arms in the surface of water , there is a phenomenon which we can feel clearly its boundary between water and atmosphere as a sense of touch. It becomes more distinctly when air temperature and water temperature are an equal, so it is thought it involves not the thermal receptor but the the mechanoreceptor. However, mechanism underlying the perception is not fully understood. If we perceive hydraulic pressure itself, its pressure is proportional to the depth, therefore we cannot perceive the surface, which hydraulic pressure is 0. This study aims to make clear how we perceive the boundary between atmosphere and water as a sense of touch, and we examined about surface tension which is thought as one of the most important possibilities affects an interface.

周期的な前腕運動中における手掌部の皮膚感覚抑制による弾性物体把持錯覚の研究(Haptic illusion of elasticity by tactile suppression on palm during periodical forearm motion) 2009- †

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．

In the current study about skin sensation, numerous precedents of haptic　illusions perceived in static condition have been reported, such as the “Aristotle's illusion”. In this situation, we found out a new illusion as if an elastic object bounced on a palm to the accompaniment of a forearm movement if we gave a steadily vibratory tactile stimulation to the palm while moving the forearm vertically. This is a combined illusion of skin sensation by steadily vibratory tactile stimulation to the palm and proprioceptive sensation by vertical forearm motion. In this study, we investigate the mechanism of this new haptic illusion focusing on the temporal change of tactile suppression during periodical forearm motion.

皮膚インピーダンス情報を利用する電気触覚ディスプレイ(Electro-Tactile Display with Realtime Feedback of Skin Impedance) 2009- †

電気触覚ディスプレイは皮膚表面に配置した電極からの電気刺激により皮膚下の受容器につながる神経軸索を直接駆動する触覚ディスプレイである．簡易な構成が可能である点で実用性は高いと考えられるが，感覚を完全に安定化させることが難しかった．本研究では皮膚の電気的インピーダンスに応じたリアルタイム電流制御によって感覚の安定化を試みる．数十μsの単一パルス内部で数十回にわたるインピーダンス計測・刺激制御を行い，従来分離されていた計測フェーズと刺激フェーズを統一することで，誰もが安心して触れる電気触覚ディスプレイを実現する．

Elecro-tactile display is a tactile display composed of skin surface electrodes. It has many ideal features such as durability and energy efficiency, but it did not prevail as a standard device since quantity and quality of generated sensation is instable. One possible solution to the instability problem is to monitor skin electrical impedance. Previous works succeeded in measuring the impedance, but failed to construct true realtime feedback loop. In this paper, we show a new system that has a few microsecond feedback loop, which is sufficiently fast compared to ordinary electrical stimulation pulse (30 to 200 microseconds)

蒸気圧覚に関する研究(A Study on Pressure Sensation by Steam) 2009- †

手を熱湯の上にかざしたとき、時として温度感覚以外に圧覚を知覚することがある。いくつかの理由が蒸気や、温度や、湿度や触覚受容器などのように存在しているであろう。この現象を利用することによって、新しい非接触触覚ディスプレーを提案することができるだろう。本研究では、各要素を切り離すことによって、この現象の理由の解明を試みる。

In rare cases, pressure sensation perceives besides the thermal sensation when the hand is held on the boiling water. Some reason would exist such as steam, temperature, humidity and tactile receptor. A novel non-contact tactile display could be proposed by applying this phenomenon. In this study, we try to solve the reason of this phenomenon by separating each element.

2008- †

筋活動の計測を用いた笑いの増幅 (The Enhancement of Laugh by using Muscle activity) 2008- †

現在、バラエティ番組やコメディ番組等の映像コンテンツには観客の笑い声（いわゆるラフトラック）が人為的に付加されている。ラフトラックには、視聴者の共感作用に働きかけ笑いの閾値を下げる効果があるとされている。ただし、不自然なラフトラックや視聴者のおかしみに反してラフトラックを再生すると視聴者に違和感を与えてしまう。 我々は視聴者の笑いに同期させてラフトラックを再生させる装置、笑い増幅器を製作した。本装置は、視聴者の周囲に人形を配置し、人形から笑い声を再生する。人形を介して観客の笑い声や存在感を実体化する事で視聴者の共感作用をさらに増幅できると考える。 また、視聴者の笑いを検出するために剣状突起部の筋電位を計測する手法を用いた。本手法は、視聴者の笑いの初期動作を素早く検出できるため、視聴者の笑いに同調させてラフトラックを再生する事が可能である。

On television show, we are familiar with artificial sound of laughter so called “canned laughter” or “laugh track”. It generally has an enhancement effect of human’s laugh. However, if the sound is played when the user dislike the contents, it works negatively. To cope with this problem, we propose a system that produces the laugh track synchronized with the user’s laugh motion. We use a myoelectric signal from diaphragmatic muscle to detect initial laugh, and dolls around the user to produce laugh sound. We speculated that although initial laugh trigger from the user is necessary, the system still can effectively enhance the laugh activity, and even affect the 　subjective quality of the contents.

• MOVIE

超高品位触覚提示装置 (Emotional Touch -A novel tactile interface completing with extremely high temporal bandwidth-) 2008- †

本研究は，従来の触覚提示の主目的であった記号的な情報提示とは一線を画す，感性的な触覚情報の提示を目指すものである．そのため，従来研究で重要視された空間解像度を捨て，代わりに従来研究で犠牲となっていた時間的なダイナミックレンジを極限にまで高めるという手法を用いている．システムは，音響スピーカを用いた極めて簡素な構成であり，小型・軽量・低コスト小型化が可能である．本システムを用いて，人の手に触れるあらゆる機器での豊かな触覚コミュニケーションを実現する．

We proposed and developed a novel interface to display high-quality tactile information by improving the temporal bandwidth extremely. The system is composed of two oppositely arranged speakers. A user holds the speakers in between his/her both hands while the speakers vibrate air between the speakers and the palms. The user feels suctioning and pushing sensations to the palms from the air pressure. Spatial distribution of the pressure is uniform and the user can feel pure force without any feeling of edges. As the speaker has a potential to present tactile sensation of very wide frequency range, we can present many types of high-quality tactile feeling, such as liquid, some small objects and living matter. Additionally, we implemented several interactions between the display and the user by using force sensor and acceleration sensor, which enabled us to experience emotional feeling.

• MOVIE(320x240)
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鉛筆削りに着目した触覚的心地良さ提示デバイス(A Simple Rotational Tactile Display to Present a Sensation of Sharpening a Pencil) 2008- †

触覚的心地よさを提示する触覚デバイスを扱う. 従来の触覚デバイスは主に触覚的に環境情報を取得する事を目的として研究された. 一方で触覚には心地よさ, 気持ち悪さといった情動を生起するようなものも存在する. 本研究では手動鉛筆削りを使用する際に心地良さが得られることに着目した. 手動鉛筆削りの感覚を記録, 再生することで心地良さ提示を再現する.

This study proposes a simple 1 DOF rotational haptic display that achieves endless sharpening of a pencil. Many haptic applications have been proposed to present shapes, elasticity, viscosity, and other physical properties of the environment. While these are important to support many tasks such as teleoperation and computer aided design, we focus on the use of haptic display for amusement. We paid special attention to the feeling of “addictive comfortableness” induced by haptic stimulation. We take “pencil sharpener” as a typical example, because it is obviously comfortable and has addictiveness. Moreover, the mechanism is relatively simple because the sensation could be generated through 1 DOF haptic display.

皮膚接触面の形状変化による疑似的な力覚提示手法 (A pseudo force sensation induced by changing skin contact shape and texture) 2008- †

地面に支点がないポータブルデバイスにとって、ユーザに力覚を提示することは困難である。一方、我々の力感覚は皮膚感覚によって錯覚させられることが知られている。そこで、皮膚感覚の変化による擬似的な力覚提示手法を提案する。指が触れている部分を剣山状に変化させることで、皮膚のひずみエネルギーを増やし、皮膚の接触力が変わらなくても力が強くなったように錯覚させることを目指す。

As the portable device is not grounded, presentation of true external force is quite difficult. In this paper, we propose a new pseudo-force presentation method by changing skin contact shape and texture. While total contact force is preserved, total strain energy is increased, which may induce perception of increased force.

ファントムセンセーション基礎特性の拡張可能性 (Unknown Charactors of Phantomsensation) 2008- †

触覚ディスプレイと呈示対象は空間的に近接している必要があるものが多い.このことが呈示対象者に肉体的な負担や制約もたらすことも多く実用上の１つの大きなネックとされてきた. 一方,ファントムセンセーション(PhS)と呼ばれる離れた2点の触覚振動刺激の中間地点に実刺激によらない刺激像が生じる錯覚現象が知られている.PhS用いて前記の制約を克服する試みはこれまでも行われており,一定の成果が報告されてきた.しかしPhS自体の認知特性に関する報告は未だ少ない.そこで本研究は未だ調査されていないPhSの諸特性について調査し,PhS生起原理の解明およびPhSの応用可能性の拡大を目指すものである.

Phantom Sensation (PhS) is a well known tactile illusion that we can feel tactile image in between the two remotely located vibrators. The illusory image’s intensity is proportional to that of the physical vibration, and position of the image is controllable (center of mass of the two vibrations). PhS may have the potential to dramatically reduce the number of stimulators, if not close to nothing. Physiological principle underlying PhS is still unobvious, and physical parameters necessary for the PhS was not fully persued. Therefore, there remains possibility that we can find unknown characteristics of PhS, which may overcome the current limitation of the use of the phenomenon. This is why we treat this classical phenomenon.

耳を引っ張る歩行誘導デバイスの提案 (Device for Walking Navigation by Pulling Ears) 2008- †

本研究では触覚を用いた歩行誘導装置について扱う. 従来のナビゲーションシステムは主に視覚, 聴覚へ情報を提示していた. しかしこれら二つの感覚は歩行時に外部の情報を得るためにも重要な感覚であるため, 他の感覚器を利用することが望ましい. 触覚においては腕を牽引されることが直観的なナビゲーション手法だと考えられるが, 従来提案されたシステムでは外力を発生させることができず, 不自然感が残ってしまっている. 我々は腕を引っ張られる手法と同様の直観的かつ簡便な性質を持つ歩行誘導手法として, 耳を引っ張ることを考えた. 耳を引っ張られる状況では, 手を引く場合と比べて少ないエネルギーで誘導可能となる.

We propose a new type of navigation interface for walking. Previous works on navigation mainly used visual and acoustic sensation, which is not intuitive. Some other works used tactile stimulation onto the hand or the arm to generate pseudo pulling force. But the device tended to become large and heavy. We propose to use ear, instead of hand and arm to generate the sensation of being pulled. Being pulled the ear for navigation is a common situation when we were children and hence, the sensation should be quite intuitive. At the same time, the amount of necessary force is quite small.

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皮膚を局所的に刺激するウェアラブル風覚提示デバイス (Study on Wearable Wind Display for Local Skin Stimulation) 2008- †

風覚を提示するデバイスを検討する. 従来の風覚ディスプレイの多くは環境に固定されており, ユーザと風源との間に距離が存在していたことから到達するまでに風が拡散してしまい, 局所的な提示が不可能であった. また, ユーザの位置を限定してしまっていた. 本研究ではユーザの皮膚近傍にウェアラブルな形態で風源を設置することにより風の拡散を防ぎ, 局所的に風を提示する.

We study a device to present wind sensation. Previous wind displays used array of fans that were fixed around the visual display. The distance between the fans and the user is relatively large, making it difficult to display “local” wind, such as someone’s breath on the neck. We propose a local wind display that is a new type of wearable device.

2007- †

ハンドル把持における触覚提示に関する研究 -局所的に相殺する水平ひずみ群による圧覚提示- (A Study on Tactile Display through Grasping Handle -Pressure Presentation by Locally Balanced Horizontal Strains- ) 2007- †

本研究ではハンドル把持における触覚提示を扱う。従来のハンドルに対する触覚提示が主に振動によるアラートを目的としていたのに対して、圧覚をも提示することで、把持力の誘導等、操作感の制御を可能とする。ハンドルを細かく輪切りし、隣り合った2輪を互いに逆向きに回転させる。皮膚表面では局所的には水平ひずみを生じるが、二点弁別閾内に提示された逆方向の歪みの方向は知覚できない為、圧覚として知覚されると考えられる。

We study a tactile display on grasping handle. Previous works on tactile display on handle utilized vibration to alert the user. On the contrary, we propose to display pure pressure. As the user’s grasping force is unconsciously controlled by the pressure sensation, presentation of pressure may have the ability to navigate proper grasping force intuitively. To achieve this goal, we cut the handle into round slices, and rotate them. Directions of the adjacent rotations are set opposite with each other, so that the horizontal distortion is locally cancelled. As the spatial resolution of horizontal distortion is much larger than that of pressure, we cannot perceive the direction of rotation, while we perceive pure pressure.

ジッパー開閉感覚の解析および提示 (Analysis and presentation of zipper opening and fastening sensation ) 2007- †

ジッパーは、「開ける/閉める」「離す/繋ぐ」という面操作インタフェースとしての一般性を持っていると同時に、音や触覚的手がかりによって人間に直観的な情報を提示できる、優れたインタフェースである。しかしジッパーの感覚そのものに焦点を当てた研究は少ない。 そこで本研究では、力覚・触覚・聴覚の面からジッパーの開閉感覚を記録し、さらにその感覚を再生及び任意の感覚を提示する装置・システムの検討、実装を行っている。

A zipper is an interface. It not only has the generality as a 2D operation interface, but it also has an outstanding aspect of multimodal interface since it can present intuitive information by acoustic, tactile, and visual keys. However, there were few works on the sensation of the zipper itself. The goal of this research is to record and replay the opening and fastening sensation of a zipper through acoustic, tactile, and visual modalities. This paper focuses on the recording of tactile sensation of the zipper.

仮現運動を利用した”ばっさり感”提示の研究 (Presentation of a sense of “Bassari” by using tactile and acoustic apparent movement ) 2007- †

本研究では、刀によってバッサリ切られる感覚の提示方法を提案する。振動子を複数個取り付けた腹巻を製作し、仮現運動が生起する間隔で振動子を順に振動させると同時に「グサッ」という効果音を同様に移動させることで“ばっさり感”提示を可能にした。 この腹巻を装着した被験者に触刺激と音刺激を様々な速度条件の下で与え、触覚および聴覚刺激が融合して心地よい“ばっさり感”を生じる条件を検証している。

We propose a method of presenting the sense of being cut by the sword, or “Bassari”. It was enabled by displaying the motion of acoustic and tactile sensation. Arrays of speakers and vibrators are put inside a berry-band. In this paper, subjects who wear this berry-band were presented a vibrating stimulus and a auditory stimulus under various velocity conditions. We investigated under what conditions the two different modality were unified to one “Bassari” feeling.

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周辺視ディスプレイを用いた自己運動感覚の増強 (Augmented reality for sense of self-motion with peripheral display) 2007- †

屋内でルームランナー等を利用して運動した場合、視覚的な運動情報が少なく、屋外で運動した場合と比べ自己運動感覚に乏しい。この問題に対して我々は、視野の周辺部に対して積極的にオプティカルフローを提示することによる、自己運動感覚の増幅を提案する。これにより、屋外におけるランニングと同程度以上の爽快な運動を行い得ると考えられる。

The running is one of the most popular exercises in the world. People can do running in room by using the treadmill. However, running with treadmill is often short of sense of self-motion when compared with running outside. One of the main reasons of this problem is thought to be the short of visual information from peripheral view. In this research, we propose a system that could augment sense of self-motion by displaying optical flow to peripheral view area. Then it should be able to feel athletes, including runners with treadmill, as if they have more ability for the exercise. In this article, we show our device and report the concept of this system.

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空中に保持したカメラの感覚的スタビライゼーション (Sensory stabilization of handheld camera) 2007- †

カメラにとって古典的な問題であった「手ブレ」は、現在様々な補正技術により解決されている。しかし撮影の結果がブレないことと同等以上に、撮影操作中にブレないことを利用者が体感できることは重要である。そこで本研究では、ファインダ越しに見える画像の枠を、カメラの回転に合わせてロック・ロック解除する。さらに解除の瞬間に振動を与えることで、ロータリースイッチを回すような操作感をカメラに付与することを目指す。

"Motion blur" that is a typical problem for camera have been recently solved by various compensation technologies, such as mechanical compensation, electrical compensation, and computer vision technique. On the other hand, subjective “feeling of stability” during camera operation is almost as important as the resultant unblurred image. To achieve this goal, we propose to add a rotary-switch-like feeling on the handheld camera. We make “lock” and “release” states along the camera’s rotational axis both visually and haptically. The camera frame over the viewfinder is locked and released along the rotation, while haptic impulse is generated at the release moment. Through these techniques, the handheld camera is subjectively stabilized.

周辺視ディスプレイを用いたフライトシミュレータにおける移動感の増強 (The peripheral display for enhancement of speed sensation for the Flight Simulator) 2007- †

PC上の簡易なフライトシミュレータにおいて、一般に画角が狭い等の理由により、移動感の獲得が困難になるという問題がある。条件によっては実機においても同様の問題が生じ、操縦に影響を及ぼす可能性がある。この問題に対し本研究では、周辺視野領域にディスプレイを配置し、積極的にオプティカルフローを提示することにより、移動感の増強を図る。

A conventional Flight Simulator game generally have a problem that we can hardly feel speed sensation due to narrow angle of view and short of acceleration sensation etc. . The same problem may occur while flying real aircraft. Then in this research, we describe about a peripheral display to enhance the speed sensation by running aggressive optical flow on the LED Matrix. In this report, We explain about the developed system and the result of evaluation.

摩擦制御による群ロボットを用いたテーブルトップインタフェース（Tabletop Interface using Table's Circular Vibration and Contorollable Friction）2007- †

近年、コンピュータ中の情報を机上の実物体で現し、タンジブルメディアとする机上インターフェースが多く提案されている。しかし、従来の机上インターフェースの多くは、机上物体駆動のために机の下に大掛かりな装置を必要とし、また高速での駆動は難しかった。我々は磁性体の机自体を水平振動させ、物体側に取り付けた電磁石の電流を振動に同期させることで、物体を任意方向に駆動するシンプルな群ロボットシステムを提案する。

To overcome the limitation of visual information display, some works have proposed to use desktop “tangible” media. However, to drive the physical media on the desk, most works require a large scale device under the desk. Furthermore, high-speed motion was difficult. We propose a simple group robots system that utilizes horizontal vibration of the desk. The robot is a simple electromagnet, which is powered on and off according to the desk’s vibration phase.

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音響的な影の呈示による気配感覚の増強（Augmentation of atmosphere by presenting of acoustic shadow）2007- †

気配を「自分の周囲を視覚に拠らず知覚する能力」と定義する。視覚障害者の気配知覚の先行研究から，気配の主要因が環境雑音に基づいた周囲の音場変化の知覚であることが確かめられている。障害物を検出するレンジファインダーと雑音を提示するヘッドフォンを用いて、障害物方向からの雑音を極端に消去した音場を提示させるという単純な方法で、気配を察知する勘が鋭くなったかのような錯覚を生じさせるインタフェースを提案する。

We propose a device that lets us feel the surrounding atmosphere intuitively. In this paper, the “atmosphere” is defined as the ability to perceive surrounding environment, not by sight. It is known that the key factor of this ability is perception of “acoustic shadow,” which is a decrease of ambient noise due to obstacles. With a headphone that presents the noise and the range finders that detect the obstacle, the surrounding noise from all direction, except from the direction of the obstacle, is presented. As a result, the user mistakenly perceives the “atmosphere” from the obstacle, while he/she does not notice the decay of sound.

側頭部圧迫による反射運動の研究 (A study of reflex motion by temporal pressure ) 2007- †

針金製のハンガーを横向きにして側頭部を挟むような形で頭に装着すると、期せずして頭部が回転し横を向いてしまう。この現象そのものはよく知られているが、具体的な身体的機序は解明されていない。本研究は、ハンガー現象の原理を解明し制御する方策について検討することで、将来的にヒトが知覚出来ない程度の微細な触覚刺激によって頭部位置を任意の方向に誘導する等の触覚インターフェース開発の可能性を示すものである。

When a head is equipped with a hanger made of wire sideways, and it’s temporal region is sandwiched by the hanger, the head rotates unexpectedly. Although this phenomenon itself is known well, the mechanism that underlies this phenomenon is not known. This paper aims to understand the mechanism, and further show the possibility to utilize the phenomenon as a human interface.

人間振動式ブレ補正技術の開発 (Stabilization method of motion blur by using continuous vibration ) 2007- †

小型カメラのように手で持って利用する撮影機器では手ブレの問題は非常に重要である．従来多くのブレ補正技術が提案されてきたが、特に露光時間が長くなる状況においては人間の不規則なブレを完全に補正することは難しい。 本研究では、人間の不規則なブレを補正するのではなく、人間に継続的な既知の振動を与えることでブレの周波数幅を狭め、あらかじめ提示する振動周波数に合わせて振幅と位相のみ調整した振動を装置に与えることでブレを補正する新たな技術を提案、実装する。

There are various compensation techniques for solving motion blur problem such as optical, mechanical, electrical, and image processing method. These techniques can make image better on the situation of interior illumination. However, it is difficult to compensate such kind of blur on the situation of darkness because of long exposure time. So we propose new stabilization method to solve this problem. In our method, the system presents continual vibration to user’s hands in order to suppress irregular vibration. As the known frequency vibration can be cancelled easily, resultant motion blur will be significantly reduced.

2006- †

額に装着する電気触覚ディスプレイ(Forehead Electrotactile Display) 2006- †

本研究の目的は視覚障害者が日常的に携帯可能な視触覚変換装置の実現である．従来の多くの視触覚変換装置と異なり，「額」を用いることで装着者に眼前の世界を座標変換無く直感的に提示することが可能となった．また従来提案された額触覚提示では機械的な提示手法が用いられていたが，我々は電気刺激を用いることで多点，高密度の触覚提示部を軽量，薄型に構成することに成功している．

Forehead electrotactile display was proposed as a display for vision substitution system for the visually impaired people. Forehead skin was chosen for stimulation in consideration of usability. An electrotactile display was used so that the system becomes small and durable. Our prototype display was composed of 32 by 16 electrodes, with 3mm interval. The psychophysical experiment showed that the display has comparable spatial resolution as mechanical tactile display.

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