開発ストーリー

触覚デバイス開発

スマートフォン、パソコン、カーナビなどに
画期的なユーザーインターフェイスを実現する新デバイス

tactile
触覚デバイスを活用すれば、タッチパネルに「押した」感が演出でき、操作感は向上する。さらに最新の技術ではクリック感やザラザラした手触りも再現できる。

触覚デバイスは力・振動・動き・熱・静電気などの触感によってユーザーに皮膚感覚フィードバックを与える技術です。
一般的に、スマートフォンなどに搭載されているタッチパネルでは画面に表示されたボタンを押しても「押した」という感覚は得られません。そのために実際に「押した」「押さない」の判別がつきにくいという問題を有していますが、タッチパネルに触覚デバイスを用いればこうした問題はクリアできます。
タッチパネルを押した時にタッチパネルを振動させれば、ユーザーは押したことを認識できますし、押した場所によって振動の与え方を変えれば、ボタンの識別をすることも可能になります。さらに、振動の与え方によってさらに複雑な触感の認識が可能になるという研究
もあるのです。

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水平方向の振動を変化させることで、実際には平面にもかかわらず、人間の指先に凸面や凹面として感じさせることができる。ボタンを押し込んだ時のようなクリック感を演出することも可能に。

日本電産コパルが注目している触覚デバイスの現象のひとつにラテラルフォースフィールド(水平方向の力場)という現象があります。これは人間の皮膚が水平方向の振動を触感として認識しており、水平方向の振動を変化させることで人の皮膚が現実の平面を凸面として認識したり、凹面として認識したりするというものです。

この現象を利用すれば、さまざまなユーザーインターフェイスとして利用することができます。平面にも関わらず、あたかも物理的なボタンを押したようなクリック感、さらには表面のザラザラ感やスベスベ感を自在に皮膚に認識させることができます。
この錯覚を利用した触覚デバイスはすでに実用化され、一部の製品に搭載されています。

従来のスマートフォンなどには偏芯分銅による回転式モータや垂直型リニアアクチュエータが搭載されていましたが、回転式や垂直型リニアアクチュエータでは効果的にラテラルフォースフィールド現象を引き起こすこと、つまり人間の皮膚感覚を錯覚させるような水平の動きは不可能です。
ラテラルフォースフィールド現象によってさまざまな錯覚を生み出すためには立ち上がり速度・振動振幅・振動周波数を精度良く制御する必要があり、現段階では水平リニアアクチュエータが最適なデバイスとされています。
現在、日本電産コパルではこの水平リニアアクチュエータの開発を進めています。水平リニアアクチュエータそのものは以前から量産を行っていましたが、触覚デバイスとしての最適化をはかるために、更に改善を加えて市場投入していきます。

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ラテラルフォースフィールド現象を引き起こす水平方向の振動を生み出す水平リニアアクチュエータ。
触覚デバイスとして大きな優位性を持つ。

開発者からのコメント

水平リニアアクチュエータを利用すれば、あらゆる製品にラテラルフォースフィールド現象を利用した触覚デバイス機能を搭載することが可能になります。 スマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスだけでなく、金融機関で使用されるATM、カーナビへの搭載も可能です。ATMに搭載すれば目の不自由な方も操作が可能になりますし、カーナビに搭載すれば運転中にモニタを注視することなくナビ操作の確認ができます。このように、触覚デバイスはさまざまなアプリケーションへの応用が可能であり、非常に大きな可能性を秘めています。