Analysis of Tactile Effects on the Different Body Parts by the Various Vibration Patterns

다양한 진동 패턴에 따른 신체 부위의 촉감 효과 분석

This paper presents the analysis of tactile effects on different body parts according to the various vibration patterns. The experiments use a vibration pad made of 16 vibration elements in the form of $4{\times}4$ array. The vibration elements are controlled by a 8-bit microprocessor. The sound of gunshot initiates a vibration pattern on different body parts and its sensitivity is measured. The analysis of the experiments lead us to conclude that the vibration pad is the most realistic interface for shooting games and the shoulder part is the most sensitive part in the body. In addition, the most effective vibration pattern is the for the pattern which gives the sensation of spreading out from the center to the outside. This study analyzes the relationship between the human body parts and the tactile sensations by the various vibration patterns. The result of this study will be a good reference for user studies in the field of haptics based on the vibration.

본 논문에서는 다수의 진동 소자로 제작한 진동 패드의 촉감 효과를 알아보기 위해 실험과 설문을 통해 신체 부위별로 가장 현실감이 뛰어난 진동 패턴을 제시한다. 실험 방법은 $4{\times}4$ 배열 형태의 16개의 진동 소자를 이용하여 진동 패드를 제작하였다. 8비트 마이크로프로세서를 통하여 각 진동 소자의 떨림 여부와 강도를 제어하며, 게임에서 자주 사용되는 음향 효과인 총소리에 의해 자동으로 다양한 진동 패턴을 생성하여 신체 각 부위에 여러 가지 패턴의 촉감 자극을 추어 그 현실감 정도를 측정하였다. 실험 결과의 분석을 통하여 진동 패드를 사용하는 것이 사격 게임에서의 현실감이 좋으며, 어깨 부위가 가장 현실감 있는 부위임을 확인하였다. 또한 실험한 네 가지 패턴 중 안쪽에서 바깥쪽으로 퍼지는 느낌의 실험 패턴 형태가 가장 효과적인 것으로 측정되었다. 본 연구의 결과는 신체 부위와 진동 패턴에 의한 촉감 효과와의 상관관계에 대한 사용자 실험으로서, 진동으로 촉감을 제공하는 햅틱스 분야의 연구를 위한 중요한 참조가 될 것이다.