第1部 空中超音波による空中触覚ディスプレイの開発

(2018年12月5日 10:00〜11:30)

　超音波を用いて何も身に着けていない皮膚に触覚を提示する空中ハプティクスの技術は、様々な分野で注目され始めている。本講座では、空中ハプティクスの原理から技術の現状、応用可能な分野と現時点での課題までを解説する。

1. ハプティクスへの期待
2. 人間の触覚の構造と特性
   1. 皮膚の構造と知覚される情報
   2. 身体的体験を構成する知覚の要素
   3. 皮膚刺激がつくり出す体験
3. 空中ハプティクス
   1. 空中ハプティクスと従来の触覚インタフェースの違い
   2. 放射圧による触覚の提示
   3. 進行波による触覚刺激の生成と活用
   4. 音響流の発生と対策
4. インタラクションシステム
   1. 視覚情報との同時提示
   2. 3次元触覚像の生成と制御
   3. 身体運動とハプティクス
5. ハプティクスの将来展望
   • サイエンスとしてのハプティクスの展望と応用の可能性
• 質疑応答

第2部 微小振動パターンによる触覚フィードバック技術とディスプレイへの適用

(2018年12月5日 12:10〜13:40)

　人間は外界からの情報を得るために、視覚、聴覚、触覚といった五感を有効に活用しています。しかしながら現在、計算機によって再現、提示が可能なものは、視覚と聴覚に限られています。我々は、形状記憶合金の微細ワイヤをアレイ状に配置した触覚提示ディスプレイの研究を進めています。各素子の微小振動パターンを利用して、触覚の幻覚であるファントムセンセーションや仮現運動を生起させることにより、様々な触感覚の提示が可能となります。また本形状記憶合金ワイヤは、微小変位や振動のセンサとしても利用でき、触覚のセンシングとディスプレイが同時に可能という利点があります。
　本講演では、ディスプレイの構成から様々な触覚感覚の提示と評価、更に触覚提示技術の将来展望を紹介します。

1. 人の皮膚感覚と触感提示について
2. 触覚の高次知覚
   1. ファントムセンセーション、仮現運動、Cutaneous Rabbit Illusion
   2. 身体部位による感度特性
3. 微小振動子アレイを用いた触感提示技術
   1. 形状記憶合金ワイヤによる微小振動の生成
   2. 形状記憶合金ワイヤの振動特性
   3. 微小振動子アレイを用いた触感提示
   4. 触覚フィードバックのための触覚センシング
   5. 高次知覚を利用した触感提示技術
4. 触覚ディスプレイの構成と触感フィードバックへの応用
   1. アクチュエータアレイのパルス発生確率密度制御による触感覚の呈示
   2. 実素材との比較実験とディスプレイの評価
   3. 各種触覚ディスプレイへの適用
5. 触覚ディスプレイの将来展望とまとめ
• 質疑応答

第3部 ヒトの触知覚特性とフィードバック技術への活用

(2018年12月5日 13:50〜15:20)

　ヒトの触知覚メカニズムは未だ明らかにされていない。ヒトは皮膚を通じて触覚を得るが、ざらざら、つるつるといった感覚を得るまでには、機械受容器や神経、脳内処理に加え、運動や皮膚も関与し、複雑である。本講座では、機械受容器の特性といった基本的に事項から、皮膚や運動の特性について解説し、さらに錯触や技術開発事例を紹介し、触知覚メカニズムの解明や活用に向けた一視点を提供する。

1. 触知覚の基礎
   1. 機械受容器の特性
   2. 皮膚特性と運動特性
2. 触知覚メカニズム
   1. 錯触
   2. 凹凸・硬さ・粗さの知覚
   3. 知覚メカニズムに基づく触覚技術
• 質疑応答

第4部 超音波を用いた皮膚感覚フィードバック

(2018年12月5日 15:30〜17:00)

　触覚の中でも皮膚感覚に的を絞ってその提示方法について解説します。あわせて、残されている課題について指摘します。

1. 皮膚感覚ディスプレイの概要
2. 皮膚感覚ディスプレイの技術・開発動向
3. 超音波
4. プレート形超音波振動子を用いた開発例
5. 弾性表面波を用いた開発例
6. 液晶ディスプレイとの併用を目指して
7. ペンタブレットタイプ
8. 収束超音波を用いた開発例
9. 残されている課題・問題点
• 質疑応答