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公開番号2024038641
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-21
出願番号2022142820
出願日2022-09-08
発明の名称触覚電気刺激装置及び触覚電気刺激方法
出願人国立大学法人東京大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G06F 3/01 20060101AFI20240313BHJP(計算;計数)
要約【課題】ユーザの動きに干渉することなく、様々な位置で触覚を誘導することができる触覚電気刺激装置及び触覚電気刺激方法を提供する。
【解決手段】触覚電気刺激装置20は、人の関節の周りに配置される複数の陰極電極Eと、人に配置される陽極電極24と、陰極電極の各々に電気信号を出力する信号出力部22とを備え、陰極電極の各々に電気信号を出力することにより関節を通る神経束に電気刺激を発生させ、当該電気刺激により、電気信号を出力した陰極電極位置よりも中枢神経から遠い位置に触覚を誘導する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
人の関節の周りに配置される複数の陰極電極と、
前記人に配置される陽極電極と、
前記陰極電極の各々に電気信号を出力する信号出力部と
を備え、
前記陰極電極の各々に電気信号を出力することにより前記関節を通る神経束に電気刺激を発生させ、当該電気刺激により、前記電気信号を出力した陰極電極位置よりも中枢神経から遠い位置に触覚を誘導する、触覚電気刺激装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記陽極電極は、前記複数の陰極電極よりも中枢神経に近い位置に配置される、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項３】
前記関節は、少なくとも手首の関節、足首の関節、手指の関節、及び足指の関節のうちの１つである、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項４】
前記関節は、少なくとも肘、肩、膝の関節のうちの１つである、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項５】
前記電気信号の電流量及び／又は持続時間を設定する信号制御部をさらに備える、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項６】
前記複数の陰極電極の位置は、前記関節を通る神経束内の電流密度分布に基づいて決定される、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項７】
前記信号出力部と前記陰極電極の各々とはスイッチを介して接続され、前記スイッチのオン・オフを制御する信号制御部をさらに備える、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項８】
前記信号出力部を複数備える、請求項１に記載の触覚電気刺激装置。
【請求項９】
人の関節の周りに配置される複数の陰極電極と、人に配置される陽極電極とを備える触覚電気刺激装置が、
前記陽極電極と前記複数の陰極電極のうちの各々との間に出力する電気信号の電流量を設定することと、
前記陽極電極と前記複数の陰極電極のうちの各々との間に前記電気信号を出力することと
を含む方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚電気刺激装置及び味覚電気刺激方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
経皮的電気神経刺激は、電気刺激によって触覚を誘導する技術として知られている。バーチャルリアリティやヒューマンコンピュータインタラクションの分野において、電気神経刺激による触覚提示デバイスの開発が行われている。例えば、拡張現実の分野で触覚提示デバイスを利用する場合、ユーザは仮想オブジェクトだけでなく実際のオブジェクトとも相互作用するので、触覚提示デバイスが指等の対話部位を覆うことなく触覚を誘導する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－５５９６号公報
【非特許文献】
【０００４】
MiM Taylor and C Douglas Creelman, Pest: Efficient estimates on probability functions, The Journal of the Acoustical Society of America, 41(4A):782-787, 1967.
Jacob O Wobbrock, Leah Findlater, Darren Gergle, and James J Higgins, The aligned rank transform for nonparametric factorial analyses using only anova procedures, In Proceedings of the SIGCHI conference on human factors in computing systems, pages 143-146, 2011.
PA Hasgall, F Di Gennaro, C Baumgartner, E Neufeld, B Lloyd, MC Gosselin, D Payne, A Klingenbock, and N Kuster, It'is database for thermal and electromagnetic parameters of biological tissues. Version 4.0, 2018.
Abhishek Datta, Varun Bansal, Julian Diaz, Jinal Patel, Davide Reato, and Marom Bikson, Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad, Brain stimulation, 2(4):201-207, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、指の両側面を走る２本の求心性神経の各々に沿って当接される２個の刺激電極と、２個の刺激電極よりも掌側に当接される１個のアース電極と、刺激電極の各々に、刺激電極端子の各々に対応する波高と周波数の少なくとも一方を制御した所定の電気信号を与える電気信号発生部とを有しており、刺激電極の各々に電気信号を与えることにより、２本の求心性神経に電気刺激を発生させ、電気刺激により、指の末節位置に触覚を生じさせることを特徴とする空間透明型触覚提示装置が開示されている。
【０００６】
特許文献１に記載の空間透明型触覚提示装置では、電気刺激位置とは異なる指の末節位置に触覚を知覚させることができ、オブジェクトとの対話部位である指は覆われていない。しかしながら、特許文献１に記載の空間透明型触覚提示装置では電極が指の動きを妨害するおそれがあり、また、知覚させる触覚の位置は指の特定の位置に限られていた。
【０００７】
そこで、本発明は、ユーザの動きに干渉することなく、様々な位置で触覚を誘導することができる触覚電気刺激装置及び触覚電気刺激方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る触覚電気刺激装置は、人の関節の周りに配置される複数の陰極電極と、人に配置される陽極電極と、陰極電極の各々に電気信号を出力する信号出力部とを備え、陰極電極の各々に電気信号を出力することにより関節を通る神経束に電気刺激を発生させ、当該電気刺激により、電気信号を出力した陰極電極位置よりも中枢神経から遠い位置に触覚を誘導する。
【０００９】
この態様によれば、触覚電気刺激装置は、軽量で小型の電極を関節に配置することで、ユーザの動きに干渉することなく、様々な位置で触覚を誘導することができる。触覚電気刺激装置は、ユーザが実際のオブジェクトと対話していない場合だけでなく、ユーザが実際のオブジェクトと対話している場合にも触覚を生じさせ、オブジェクトの手触りや質感を変化させることができる。さらに、触覚電気刺激装置は、配置された複数の陰極電極のうちの１つを選択して刺激することで、刺激した陰極電極位置に応じて高精度に制御される位置に触覚を誘導することができる。
【００１０】
上記触覚電気刺激装置において、陽極電極は、複数の陰極電極よりも中枢神経に近い位置に配置されてもよい。この態様によれば、利用局面に応じて最適な位置に陽極電極を配置することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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