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触覚情報変換装置、触覚情報変換方法、および、触覚情報変換プログラム 新技術説明会

国内特許コード P190016040
整理番号 (AE10P002)
掲載日 2019年5月10日
出願番号 特願2018-510679
出願日 平成29年4月7日(2017.4.7)
国際出願番号 JP2017014570
国際公開番号 WO2017175867
国際出願日 平成29年4月7日(2017.4.7)
国際公開日 平成29年10月12日(2017.10.12)
優先権データ
  • 特願2016-077692 (2016.4.7) JP
発明者
  • 舘 ▲すすむ▼
  • 仲谷 正史
  • 佐藤 克成
  • 南澤 孝太
  • 梶本 裕之
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 触覚情報変換装置、触覚情報変換方法、および、触覚情報変換プログラム 新技術説明会
発明の概要 電気、力、温度、振動、および/または、時空間を含む物理量を出力可能な出力部側へ触覚情報を与えるため、提示目的とする触感に応じて、物理量のうち少なくとも二つ以上の複数の物理量を選択するとともに、選択された物理量に基づいて、所定の触感を提示するための触覚情報を作成し、作成された触覚情報を出力部側に出力することを特徴とする。
従来技術、競合技術の概要

従来、現実または仮想の物体について利用者に触覚を提示する触覚提示デバイスが開発されている。

例えば、特許文献1では、ペン型の力覚提示装置であって、利用者が把持する際に指先が接触する可動部において、往復動、搖動、傾動、回転等の動きをさせることによって、指先に固有受容感覚を提示することが開示されている。

また、非特許文献1では、圧力、振動、温度を要素触覚として、触覚マップを作成し、それら要素触覚を合成して任意の触覚を提示する触覚提示装置について開示されている。

また、非特許文献2では、実環境下における指なぞり動作時に、爪側に設けた振動子を振動させて、仮想的な凹凸感を提示することが開示されている。

産業上の利用分野

本発明は、触覚情報変換装置、触覚情報変換方法、および、触覚情報変換プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも電気を含み、力、温度、振動、および/または、時空間を含む物理量を出力可能な出力部側へ触覚情報を与えるため、制御部を少なくとも備えた触覚情報変換装置であって、
前記制御部は、
提示目的とする触感に応じて、前記物理量のうち少なくとも二つ以上の複数の物理量を選択するとともに、選択された物理量に基づいて、所定の前記触感を提示するための触覚情報を作成する作成部と、
前記作成部により作成された前記触覚情報を前記出力部側に出力する出力制御部と、
を備えたことを特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項2】
請求項1に記載の触覚情報変換装置において、
前記物理量のうちの電気の出力は、触受容器の電気刺激提示であることを特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項3】
請求項1または2に記載の触覚情報変換装置において、
前記触感は、心理質感であることを特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置において、
前記身体は、指であることを特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項5】
請求項3に記載の触覚情報変換装置において、
前記心理質感は、
人体の複数の異なる触覚受容器で得られる情報から脳内で統合的に認知される心理量であることを特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えた入力装置。

【請求項7】
請求項6に記載の入力装置において、
表層に、多点分布型圧覚計測センサと、
中間層に、温冷感計測センサと、
下層に、振動感計測センサと、
を少なくとも備えた入力装置。

【請求項8】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えた送信装置。

【請求項9】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えた記憶装置。

【請求項10】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えたサーバ装置。

【請求項11】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えた受信装置。

【請求項12】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えた出力装置。

【請求項13】
請求項12に記載の出力装置において、
表層に、多点電気触覚刺激による分布型圧力提示部と、
中間層に、ペルチェ素子による高速駆動型温冷感提示部と、
下層に、広周波数域の振動提示部と、
を少なくとも備えた出力装置。

【請求項14】
請求項1乃至5のいずれか一つに記載の触覚情報変換装置を備えた、操作者が操作するロボット教示装置を用いてロボットに動作を教示するインタラクション操作システムにおいて、
前記ロボットは、
物体を把持するための手指部、
前記物体または前記物体の性状を検出し、物体検出情報を生成する物体検出部であって、前記手指部に配置される物体検出部、
前記ロボットを駆動させるロボット駆動装置、
を有し、
前記ロボット教示装置は、
前記ロボットから伝送された前記物体検出情報に基づき前記触覚情報変換装置により変換された触覚情報に応じて、対応する触感を前記操作者に提供する物体検知感覚提供部、
を有すること、
を特徴とするインタラクション操作システム。

【請求項15】
少なくとも電気を含み、力、温度、振動、および/または、時空間を含む物理量を出力可能な出力部側へ触覚情報を与えるため、制御部を少なくとも備えた触覚情報変換装置において実行される触覚情報変換方法であって、
前記制御部において実行される、
提示目的とする触感に応じて、前記物理量のうち少なくとも二つ以上の複数の物理量を選択するとともに、選択された物理量に基づいて、所定の前記触感を提示するための触覚情報を作成する作成ステップと、
前記作成ステップにて作成された前記触覚情報を前記出力部側に出力する出力制御ステップと、
を含むことを特徴とする、触覚情報変換方法。

【請求項16】
少なくとも電気を含み、力、温度、振動、および/または、時空間を含む物理量を出力可能な出力部側へ触覚情報を与えるため、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
提示目的とする触感に応じて、前記物理量のうち少なくとも二つ以上の複数の物理量を選択するとともに、選択された物理量に基づいて、所定の前記触感を提示するための触覚情報を作成する作成ステップと、
前記作成ステップにて作成された前記触覚情報を前記出力部側に出力する出力制御ステップと、
をコンピュータに実行させるための触覚情報変換プログラム。

【請求項17】
電気、力、温度、振動、および/または、時空間を含む物理量を出力可能な出力部側へ触覚情報を与えるため、制御部を少なくとも備えた触覚情報変換装置であって、
前記制御部は、
提示目的とする触感に応じて、前記物理量のうち少なくとも一つの物理量を選択するとともに、選択された物理量に基づいて、所定の前記触感を提示するための触覚情報を作成する作成部と、
前記作成部により作成された前記触覚情報を前記出力部側に出力する出力制御部と、
を備え、
前記作成部は、
前記提示目的とする触感に応じて、力による粗滑軸、振動による硬柔軸、および、温度による乾湿軸のうちの少なくとも2軸上に対応付けて、前記物理量を選択すること
を特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項18】
請求項17に記載の触覚情報変換装置において、
前記作成部は、
触感が既知のサンプルに対して前記検出部により検出された前記物理量と、当該触感とを、前記少なくとも2軸のマップ上に対応付けて更新することにより学習を行うことを特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項19】
触覚情報を得るため、検出部と制御部を少なくとも備えた触覚情報変換装置であって、
前記検出部は、
力、温度、振動、および/または、時空間を含む物理量を検出可能であり、
前記制御部は、
前記検出部により検出された前記物理量に基づいて、力による粗滑軸、振動による硬柔軸、および、温度による乾湿軸のうちの少なくとも2軸上に対応付けることにより、対応する触感を提示するための前記触覚情報を取得すること、
を特徴とする、触覚情報変換装置。

【請求項20】
請求項19に記載の触覚情報変換装置において、
前記制御部は、
触感が既知のサンプルに対して前記検出部により検出された前記物理量と、当該触感とを対応付けた前記少なくとも2軸のマップを更新することにより学習を行うことを特徴とする、触覚情報変換装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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