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公開番号2025012364
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115142
出願日2023-07-13
発明の名称触覚伝達装置及び触覚伝達方法
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 19/00 20060101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】高い応答性で触覚を遠隔位置に伝達できる触覚伝達装置及び触覚伝達方法を提供する。
【解決手段】触覚伝達装置1は、接触による押圧力に応じた電圧を発生させ、当該発生電圧に基づく信号Sを生成する入力部2と、入力部2からの信号Sを中継すると共に、当該信号Sの値を調整する中継部3と、中継部3によって中継された信号Sに基づく振動を出力する出力部4と、を備えている。入力部2は、圧電素子13を含む圧電センサ11によって構成され、出力部4は、圧電素子23を含み、信号Sに基づいて振動する振動子21によって構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
接触による押圧力に応じた電圧を発生させ、当該発生電圧に基づく信号を生成する入力部と、
前記入力部からの前記信号を中継すると共に、当該信号の値を調整する中継部と、
前記中継部によって中継された前記信号に基づく振動を出力する出力部と、を備え、
前記入力部は、圧電素子を含む圧電センサによって構成され、
前記出力部は、圧電素子を含み、前記信号に基づいて振動する振動子によって構成されている、触覚伝達装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記中継部は、前記信号の値を増幅して前記出力部に出力する、請求項１記載の触覚伝達装置。
【請求項３】
前記圧電センサの動作周波数は、前記振動子の動作周波数よりも高くなっている、請求項１記載の触覚伝達装置。
【請求項４】
前記入力部は、動作周波数が互いに異なる複数の圧電センサを有している、請求項１記載の触覚伝達装置。
【請求項５】
前記入力部からの前記信号を音声信号に変換する変換部と、
前記変換部からの前記音声信号をネットワークを介して受信し、当該音声信号を変換前の信号に復元して前記中継部に出力する復元部と、を更に備える、請求項１～４のいずれか一項記載の触覚伝達装置。
【請求項６】
圧電素子を含む圧電センサによって構成された入力部において、接触による押圧力に応じた電圧を発生させ、当該発生電圧に基づく信号を生成する入力ステップと、
中継部において、入力部からの前記信号を中継すると共に、当該信号の値を調整する中継ステップと、
圧電素子を含む振動子によって構成された出力部において、中継部によって中継された前記信号に基づく振動を出力する出力ステップと、を備える触覚伝達方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、触覚伝達装置及び触覚伝達方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
振動によって触覚を呈示する技術として、例えば特許文献１に記載の入力装置がある。この従来の入力装置では、ユーザの指などによる接触を静電容量式のセンサで検出し、その検出結果に基づいて、圧電アクチュエータに駆動信号を供給する。圧電アクチュエータによって指の接触部分を振動させることで、ユーザに対して入力が受け付けられたことを示す触覚が呈示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－３３９２９８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような従来の装置では、実際に指などで触れた部分に振動による触覚を呈示している。このため、センシングなどへの応用を念頭に置いた場合、ある位置で検出した触覚を遠隔位置に伝達して出力できる技術が求められている。また、触覚の伝達にあたっては、入力に対する出力の高い応答性も求められている。
【０００５】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、高い応答性で触覚を遠隔位置に伝達できる触覚伝達装置及び触覚伝達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】
【０００６】
本開示の一側面に係る触覚伝達装置は、接触による押圧力に応じた電圧を発生させ、当該発生電圧に基づく信号を生成する入力部と、入力部からの信号を中継すると共に、当該信号の値を調整する中継部と、中継部によって中継された信号に基づく振動を出力する出力部と、を備え、入力部は、圧電素子を含む圧電センサによって構成され、出力部は、圧電素子を含み、信号に基づいて振動する振動子によって構成されている。
【０００７】
この触覚伝達装置では、入力部で発生した電圧に基づく信号を中継部で中継し、当該信号に基づく振動を出力部から出力する。したがって、この触覚伝達装置では、入力部で検出した触覚を遠隔位置にある出力部で呈示することができる。また、この触覚伝達装置では、入力部が圧電素子を含む圧電センサによって構成され、出力部が圧電素子を含む振動子によって構成されている。このように、入力部及び出力部がいずれも圧電素子を含んで構成されることで、入力に対する出力の高い応答性を実現できる。
【０００８】
中継部は、信号の値を増幅して出力部に出力してもよい。これにより、出力部において、より明確な触覚の呈示が可能となる。
【０００９】
圧電センサの動作周波数は、振動子の動作周波数よりも高くなっていてもよい。このような動作周波数の関係を有することで、入力に対する出力の最適化が図られる。
【００１０】
入力部は、動作周波数が互いに異なる複数の圧電センサを有していてもよい。この場合、より詳細な触覚の呈示が可能となる。例えば凹凸面中の微小な凹凸に対する触覚の呈示などが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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