超音波の位相差と伝達時間計測を併用した携帯型3次元仮想接触提示装置

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  • Portable 3D Virtual Touch System using Measurement Methods of Ultrasonic Phase Difference and Traveling Time
  • チョウオンパ ノ イソウサ ト デンタツ ジカン ケイソク オ ヘイヨウシタ ケイタイガタ 3ジゲン カソウ セッショク テイジ ソウチ

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説明

情報技術の進展につれて,コンピュータを常に携帯して様々な処理を行わせることが可能となってきた。このようなモバイルコンピューティングやウェアラブルコンピューティング等と表現される分野が広がりを見せている。そんな中コンピュータ内の仮想空間や現実環境の3次元情報を,場所を限定せずリアルタイムに人間へ提示する装置や,人間からコンピュータへ空間情報を与える装置は様々な応用が期待できる。本論文では,個人的利用を前提に,持ち運びが容易,シンプルで軽量かつ安価な3次元接触提示装置を提案する。この装置は屋外で使用する仮想現実感や3次元マウス,及び視覚障害者補助等への応用が期待できる。装置は手の位置を超音波により計測し,ピエゾ振動子で接触情報を与える。位置計測は聴覚への外乱を最小限にするために超音波の位相差による計測方法を基本として用い,定期的に伝達時間による計測で補正を行う位相差と伝達時間併用の提示装置とした。センサ上空500mmにおける手の位置の計測誤差は5mm以内であった。この装置を仮想接触装置として試用したところ,一辺100mmの立方体と直径100mmの球の接触情報提示ができた。

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