教授  東京大学
1. 大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻
2. 大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻
3. 工学部計数工学科
Email: hiroyuki_shinoda(--at--)k.u-tokyo.ac.jp

解説記事

触覚: 視触覚クローン   
    空中超音波触覚ディスプレイの説明ビデオ(2015)
    皮膚センサ設計の要点  皮膚の情報処理  15年前の「最新動向」
二次元通信: 素材表面の高速ネットワーク

研究の例

空中超音波触覚ディスプレイ 〜「さわれるホログラフィ」を実現する研究
何も装着していない皮膚に空中で触感を生成できることを、2008年に世界で初めて提案・実証しました。
 空中超音波触覚ディスプレイ 2015年の説明ビデオ
動画1
動画2 解説 論文
何も装着していない手に触感を提示する研究。アレイから放射される空中超音波を収束させ、放射圧によって触感を生成します。現状のシステムでは 1.6gf までの力を 1cm 径程度のスポットに集中して提示できます。力の大きさを 1ms 単位で変化させたり、スポットの位置を皮膚上で高速に移動させることができます。


二次元通信 〜シート媒体を用いた高速通信とワイヤレス給電
シート状媒体に近接するカプラに対し、電磁波によって信号と電力を伝送するシステムを、2006年10月に世界で初めて提案・実証しました。
 2次元通信 二次元通信解説ページ
おもにマイクロ波領域以上の周波数の電磁波を薄い2次元媒体に閉じ込めて信号伝送する新しい通信と給電の形態です。カプラを媒体に近接することで低損失の結合を確立し、安全なワイヤレス電力伝送、外部空間と干渉しない広帯域通信が可能。通信媒体は、部屋空間の表面に低コストで組み込むことができます。伸縮可能な布地など、従来配線が難しかった材料にもセンサなどの実装が可能になると考えられます。


テレメトリックスキン 〜ワイヤレス触覚素子による柔軟人工皮膚
ワイヤレス触覚素子によって触覚素子への個別配線を排除し、柔軟な人工皮膚を実現するアイデアを、1999年に世界で初めて提案しました。
 テレメトリックスキン 動画 論文
触覚素子が無線通信の機能を備えることにより、個別配線せずに人工皮膚を実現するアイデアを提案しました。電磁波を2層の導体層の間に閉じ込め、1ビット触覚素子を集積した実証例を2007年に示しましたが、まだ実用的な人工皮膚の実現には至っていません。


熱誘起超音波デバイス 〜振動しない固体表面からの広帯域超音波放射
ポーラスシリコン表面から空気への熱的作用 によって空中超音波を発生するデバイスを、1999年に世界で初めて提案・実証しました。
 熱誘起超音波デバイス Nature論文
ポーラスシリコン表面から空気への熱的作用 によって空中超音波を発生するデバイス。1 MHz 以上まで平坦な周波数特性をもつ発信子をシリコン上に作製でき、1000 Pa 以上の強力超音波を発生することも可能。本格的な実用化のためには超音波の発生効率向上が課題です。(東京農工大学越田信義研究室と共同で開発)


選択刺激法 〜触覚受容器の選択刺激による触感の提示
人間の皮膚内部に複数種類存在する触覚受容器を選択刺激することで触感を提示する触原色原理を1998年に世界で初めて提案・実証しました。
 選択刺激法 論文
皮膚内部には、空間的・時間的反応特性の異なる受容器がいろいろな深さに配置されています。それらを選択的に刺激することで、多様な触感を再現できます。このような考え方は、現在の触覚ディスプレイの設計に広く用いられていますが、そのアイデアを最初に提案したのがこの研究でした。
その他の研究