空中超音波で仮想猫を撫でる――東大がリラックス効果を検証

2019年にスタートした本連載「Innovative Tech」は、世界中の最先端研究論文を厳選し解説する。執筆は研究論文メディア「Seamless」を主宰し、日課として多数の論文に目を通す山下氏が担当。イラストや漫画は同メディア所属のアーティスト・おね氏が手掛けている。X：＠shiropen2

東京大学の研究チームがCHI 2026で発表した論文「Touching a Cat Without Touch: Does Mid-Air Ultrasound Haptic Feedback Promote Relaxation in Virtual Cat Interaction?」は、空中超音波を使ってVR空間の猫と触れ合う体験を開発し、そのリラックス効果を検証した研究報告である。

動物との触れ合いには癒やし効果があるが、本物のペットには怪我やアレルギーのリスクがある。ロボットペットは高価で手入れが大変だ。代替としてVR上の仮想ペットが期待されるが、触覚再現が難しいという壁があった。触覚グローブのような装着型デバイスはリアルだが、リラックス用途には大げさすぎる。一方、コントローラーの振動は手軽だが、猫を撫でる感覚にはほど遠い。

そこで研究チームは、空中に音波を集中させて手のひらに触覚を生み出す「超音波ハプティクス」を採用した。何も身につけず、何も握らないのに、ふわりとした感触が得られるのが特徴だ。

研究ではまず、猫の呼吸をどう触覚で表現するかを検討した。刺激の強さを周期変化させる条件と、刺激する範囲を周期変化させる条件を組み合わせて比較。結果、範囲の拡大と縮小が呼吸らしさを生み出す上で最も広く効果を示す手がかりであることがわかった。お腹の膨らみと縮みが手のひらに直接伝わるイメージだ。

次に呼吸表現に加え、毛並みに沿った撫で方と逆撫で方で異なる触感を再現したVRアプリを開発。バーチャル猫は撫でると喉を鳴らし、やがて眠りにつくなどの反応を返す。参加者にはストレス課題を課した後、3分間この猫と触れ合ってもらい、「触覚なし」「コントローラーの振動」「超音波」の3条件を比較した。

結果、心拍数が有意に下がったのは超音波だけだった。主観評価でも、リアリティー、愛着、共感、自分の行為が届いている感覚、楽しさの項目で超音波条件が高く評価され、22人中16人が「超音波の体験が一番好きだった」と回答した。理由としては「触った感じがある」「指を自由に動かせる」「体験が新鮮で面白い」などが挙がった。