Double-sided Printed Tactile Display with Electrostimuli and Electrostatic Forces and its Assessment

概要

近年,リアルな触覚を再現するために,異なる触覚提示手法を組み合わせた複合触覚ディスプレイに関する研究が検討されている.本研究では数ある触覚提示手法の内,電気刺激と静電吸着に着目し,それらを同時に提示可能な複合触覚ディスプレイを検討する.提案手法では導電性インクとインクジェットプリンタを用い,触覚ディスプレイを構成する電極を専用紙上に両面印刷することで作成する.また,提案する複合触覚ディスプレイ実現のために必要な要件を示し,作成した触覚ディスプレイの耐久評価を行った.更に本稿では,電気刺激と静電吸着の同時提示によって,ユーザが知覚できる触覚についての官能評価実験を実施した.実験の結果,複合触覚提示により特定の触覚が安定して感じられる,抑制されるなどの効果が確認された.また応用例として,絵や写真など紙媒体のコンテンツに対して触覚情報を付与するアプリケーションを示した.

Abstract

Humans can perceive tactile sensation through multimodal stimuli. To demonstrate realistic pseudo tactile sensation for the users, a tactile display is needed that can provide multiple tactile stimuli. In this paper, we have explicated a novel printed tactile display that can provide both the electrical stimulus and the electrostatic force. The circuit patterns for each stimulus were fabricated by employing the technique of double-sided conductive ink printing. Requirements for the fabrication process were analyzed and the durability of the tactile display was evaluated. Users' perceptions of a single tactile stimulus and multiple tactile stimuli were also investigated. The obtained experimental results indicate that the proposed tactile display is capable of exhibiting realistic tactile sensation and can be incorporated by various applications such as tactile sensation printing of pictorial illustrations and paintings. Furthermore, the proposed hybrid tactile display can contribute to accelerated prototyping and development of new tactile devices.

Publications

  • Kunihiro Kato, Hiroki Ishizuka, Hiroyuki Kanjimoto, and Homei Miyashita. Double-sided Printed Tactile Display with Electrostimuli and Electrostatic Forces and its Assessment. In Proc. of CHI 2018, Paper No. 450, (2018). (Full Paper, Acceptance rate 25.7 %) [DOI] [PDF]
  • Kunihiro Kato, Homei Miyashita, Hiroyuki Kajimoto and Hiroki Ishizuka. Tactile Element with Double-sided Inkjet Printing to Generate Electrostatic Forces and Electrostimuli. In Adjunct Proc. of UIST 2017, pp.31–33, (2017).(Acceptance rate 67.5 %) [DOI] [PDF]
  • 加藤 邦拓, 石塚 裕己, 梶本 裕之, 宮下 芳明. 電気刺激と静電吸着を組み合わせた複合触覚ディスプレイの官能評価. インタラクション 2018 論文集, pp.15–24, (2018). (採択率 44.4 %) [PDF]
  • 加藤 邦拓, 石塚 裕己, 梶本 裕之, 宮下 芳明. 導電性インクの両面印刷による電気刺激と静電吸着を用いた複合触覚ディスプレイの作成手法.第25回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ論文集 (WISS 2017), pp.53–58, (2017). (採択率 37%) [PDF]
  • 石塚 裕己, 加藤 邦拓, 宮下 芳明, 梶本 裕之. 摩擦力と振動刺激による複合触感呈示の基礎検討. 第22回ヴァーチャルリアリティ(VR)学会大会 論文集, 1D4-03, (2017). [PDF]