(57)【要約】  使用者の身体部分２００に触覚刺激を印加するためのデバイス１００であって、身体部分２００に接触するように構成された剛体支持部３０と、身体部分２００を剛体支持部３０に接触させ続けるように構成された包含要素と、剛体支持部３０を包含要素に押し込んで身体部分２００に圧力を印加するように構成された作動要素と、を備える、デバイス１００。包含要素は、身体部分２００を収容するための凹部２０を画定する剛体フレーム１０を含む。フレーム１０は、凹部２０を画定する２つの側方剛体ガイド５１を含み、剛体支持部３０は、剛体ガイド５１内で案内される形で移動するように構成される。少なくとも１つのサーボモータ４０、４０’が、凹部２０に対して剛体支持部３０の反対側で剛体フレーム１０に一体に接続されて設けられ、且つ、身体部分２００に対する剛体支持部３０の相対運動を凹部２０の内側でまた側方剛体レール５１に対して引き起こすように配置される。側方剛体レール５１に対して平行に摺動し且つサーボモータ４０及び剛体支持部３０にそれぞれ接続される少なくとも１つのベルト５０、５０’が設けられる。サーボモータ４０は、その又はそれぞれのベルト５０、５０’を動作させて剛体支持部３０の剛体ガイド５１内での案内された運動を引き起こすように構成される。
2021519476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の身体部分（２００）に触覚刺激を印加するためのデバイス（１００）であって、
前記身体部分（２００）に接触するように構成された剛体支持部（３０）と、
前記身体部分を前記剛体支持部（３０）に接触させ続けるように構成された包含要素と、
前記剛体支持部（３０）を前記包含要素内に押すように、また、前記身体部分に圧力を印加するように構成された、作動要素と、
を備える、デバイス（１００）において、
前記包含要素が、前記身体部分（２００）を収容するための凹部（２０）を画定する剛体フレーム（１０）を含み、
前記フレームが、前記凹部を画定する２つの側方剛体ガイドを含み、また、前記剛体支持部（３０）が、前記剛体ガイド内で案内されて移動するように構成され、
少なくとも１つのサーボモータ（４０）が、前記凹部に対して前記剛体支持部に対向して前記フレームに一体的に接続されて設けられ、且つ、前記身体部分（２００）に対する前記剛体支持部（３０）の相対運動を前記凹部（２０）内でまた前記側方剛体ガイドに対して引き起こすように配置され、
前記側方剛体ガイドに対して平行に摺動することができる少なくとも１つのベルト（５０）が配置され、
前記又は各ベルト（５０）が、前記サーボモータ（４０）及び前記剛体支持部（３０）にそれぞれ接続され、
前記サーボモータが、前記剛体支持部（３０）の前記剛体ガイド内での前記案内された運動を引き起こすために前記又は各ベルトを動作させるように構成される
ことを特徴とする、デバイス（１００）。
【請求項２】
前記剛体支持部（３０）が、
前記ガイドに対して平行な運動、
前記ガイドに対する直交性の運動、
前記ガイドに対する回転運動、
それらの組合わせ
から成る群から選択された運動により前記剛体ガイド内で案内されて移動するように構成される、請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項３】
第１及び第２のサーボモータ（４０、４０’）が設けられ、前記第１及び第２のサーボモータ（４０、４０’）が、前記ガイドに対して平行な運動を前記剛体支持部に与えるために一致しない形で独立に回転するように、また、前記ガイドに対して直交性の運動又は前記ガイドに対する回転運動を前記剛体支持部に与えるために一致した形で独立に回転するように構成される、請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項４】
前記剛体支持部（３０）が、
前記ガイド内で摺動するように構成された端部を有する一体的なブロックとして配置された塊、
前記ガイド内で摺動するように構成された端部を含む外側部分、及び前記ガイドに対する前記回転運動を行うために前記外側部分内で回転するように構成された内側部分を有する、２つの部分として配置された塊、
前記ガイドのうちの一方のガイド内で摺動するように構成された端部を含む第１の部分、及び前記ガイドのうちの他方のガイド内で摺動するように構成された端部を含む第２の部分を有する、２つの部分として配置された塊であって、前記第１及び第２の部分が、前記ガイドに対して前記直交性の運動を行うために互いに摺動可能に係合する、塊、
それらの組合わせ
から成る群から選択される、請求項２に記載のデバイス（１００）。
【請求項５】
振動要素（７０）が、前記剛体支持部（３０）に接触して設けられ、且つ、前記剛体支持部を通じて前記身体部分（２００）に振動触覚揺動を伝達するように構成される、請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項６】
加温／冷却要素（６０）が、前記剛体支持部（３０）に一体に配置され、且つ、前記身体部分（２００）に接触するように構成された第１の面（６１）、及び前記支持部に接触する第２の面を有する、請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項７】
振動要素が、前記剛体支持部（３０）に接触して設けられ（７０）、且つ、前記剛体支持部を通じて前記身体部分に振動触覚揺動を伝達するように構成され、加温／冷却要素（６０）が、前記剛体支持部（３０）に一体に設けられ、且つ、前記身体部分（２００）に接触するように構成された第１の面（６１）、及び前記支持部に接触する第２の面を有し、前記剛体支持部が、前記加温／冷却要素（６０）の前記第２の側に接触する第１の面（３１）、及び前記振動要素（７０）に接触する第２の側（３２）を有する、請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項８】
前記加温／冷却要素（６０）が、ペルチェ・セル（６０）、特にサーミスタを含むペルチェ・セル（６０）である、請求項２に記載のデバイス（１００）。
【請求項９】
前記振動要素が、音声コイル、振動質量、圧電振動子、共振器の中から選択される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項１０】
遠隔制御システムとの通信モジュールを備える制御ユニットが設けられ、前記制御ユニットが、前記遠隔制御システムから送信された命令に従って前記モータ、前記振動要素、並びに前記加温及び冷却要素に動作信号を送信するように配置される、請求項１から９までのいずれか一項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば仮想現実の分野、リハビリテーションの分野などの様々な分野で使用するための、患者に装着されるように適合された環形状の感覚刺激デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者に触覚刺激を与えることが可能な多数のデバイス、即ち触知覚を誘発することが可能な多数のデバイスが、今日知られている。具体的には、温度、圧力、及び表面の粗さに関する情報を独特の又は組み合わせられた態様で伝えることなどのために触覚刺激を与えることができるデバイスが、知られている。
【０００３】
これらのデバイスは一般に、様々な部門で使用される。例えば、仮想環境内にいる使用者の知覚的没頭を促すために、仮想環境においてデバイスを使用することが可能である。これらのデバイスは、医療分野において、例えば外科医が遠隔外科手術を行うために遠隔制御によりロボットを動かす必要がある場合に、使用され得る。この場合、外科医は、手に装着することができる触覚インタフェースを通じて、手術用ロボットと患者との間の相互作用力を知覚することができる。例えば、外科医は、表面の形状だけでなくその粗さも知覚することができる。
【０００４】
これらのデバイスはまた、マニピュレーション目的のための調査に使用され得、又は、これらのデバイスは、卒中発作に起因する心的外傷のケアなどの治癒目的を有するリハビリテーション期間中に使用され得る。
【０００５】
これらのデバイスを通じて、使用者の皮膚に熱刺激を与えることも可能である。
【０００６】
知られたデバイスの一実例が、ＷＯ２０１７０２９４０６Ａ１で説明されている。具体的には、このデバイスは、卒中発作後の患者を治療するために使用されるが、エンターテインメントの分野において、又は訓練プログラム中にスポーツの分野においても使用され得る。デバイスは、一方の手の１本又は複数本の指に装着することができ、且つ、熱刺激の投与のためのペルチェ・セル要素、高周波数値において機械的刺激を与えるための振動要素、その体積を変化させることにより使用者に圧刺激を印加するように構成された空気圧要素を含む。
【０００７】
しかし、そのようなデバイスは、コンパクトでサイズが小さいが、空気圧要素に供給するための液圧回路を必要とする。空気圧回路及び関連する動力供給装置の存在は、高度の構造的複雑さを伴う。さらに、そのような複雑なデバイスは、空気圧回路内の流体が空気圧要素の膨張チャンバ内に正確に且つ迅速に侵入することを可能にすることによる破損の危険性を回避することを目的とした頻繁なメンテナンスを必要とする。
【０００８】
さらに、熱モジュール及び振動モジュールの正確な動作のために、電気回路の存在も必要とされ、これは、空気圧回路に加えて、デバイス構造全体を圧迫し、且つ、全体サイズ及びデバイス装着の可能性に関する問題を伴う。
【０００９】
さらに、このデバイスは、ストラップにより使用者の身体部分に固定され得るので、不確かに組み付けられやすく、したがってその信頼性が損なわれる。
【００１０】
別の触覚リング・デバイスが、「Ｇ．Ｓｐａｇｎｏｌｅｔｔｉ、Ｉ．Ｈｕｓｓａｉｎ，Ｃ．Ｐａｃｃｈｉｅｒｏｔｔｉ，Ｇ．Ｓａｌｖｉｅｔｔｉ，Ｄ．Ｐｒａｔｔｉｃｈｉｚｚｏ−Ｔｈｅ  ｈＲｉｎｇ：ａ  ｈａｐｔｉｃ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  ａｎ  ｅｘｔｒａ  ｒｏｂｏｔｉｃ  ｆｉｎｇｅｒ．ＩＥＥＥ  Ｈａｐｔｉｃ  ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＵＳＡ，２０１６」で説明されている。この触覚リング・デバイスは、２つのサーボモータによって駆動され且つ使用者の指と直接接触して位置決めされるベルトを提供する。ベルトは、指に法線力及び接線力の両方を与えることが可能である。
【００１１】
ベルトは、指に直接付着することにより、その指に法線作用力及び接線作用力を与える。しかし、ここでもリングはストラップにより使用者の身体に固定され、結果として安定性が低下することになる。さらに、ストラップの柔軟性がリング全体を曲りやすくして、触知性刺激の精密さ及び伝達速度を低下させる。最後に、このデバイスは、例えば熱刺激又は振動刺激などのさらなる刺激を印加するのに役立ちづらい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＷＯ２０１７０２９４０６Ａ１
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】「Ｇ．Ｓｐａｇｎｏｌｅｔｔｉ，Ｉ．Ｈｕｓｓａｉｎ，Ｃ．Ｐａｃｃｈｉｅｒｏｔｔｉ，Ｇ．Ｓａｌｖｉｅｔｔｉ，Ｄ．Ｐｒａｔｔｉｃｈｉｚｚｏ−Ｔｈｅ  ｈＲｉｎｇ：ａ  ｈａｐｔｉｃ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  ａｎ  ｅｘｔｒａ  ｒｏｂｏｔｉｃ  ｆｉｎｇｅｒ．ＩＥＥＥ  Ｈａｐｔｉｃ  ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＵＳＡ，２０１６」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、従来技術のデバイスに対してより優れた使用条件への柔軟性及び適応性を達成することを可能とする、使用者の身体部分に触覚刺激を印加するためのデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記その他の目的は、使用者の身体の一部に触覚刺激を印加するためのデバイスによって達成され、このデバイスは、
−  ボディ・アートに接触するように構成された剛体支持部、
−  身体部分を剛体支持部に接触させ続けるように構成された包含要素、
−  剛体支持部を包含要素に押し込んで身体部分に圧力を印加するように構成された作動要素
を備える。
【００１６】
本発明の特徴は、
−  包含要素が、身体部分を収容するための凹部を画定する剛体フレームを含み、
−  フレームが、凹部を画定する２つの側方剛体レールを含み、剛体支持部が、剛体ガイド内で案内される形で移動するように構成され、
−  少なくとも１つのサーボモータが、凹部に対して剛体支持部の反対側で剛体フレームに一体に接続され、且つ、身体部分に対する剛体支持部の相対運動を凹部の内側でまた側方剛体ガイドに対して引き起こすように配置されることが予期され、
−  側方剛体ガイドに対して平行な少なくとも１つの摺動ベルトが予期され、
−  前述の又はそれぞれのベルトが、サーボモータ及び剛体支持部にそれぞれ接続され、
−  サーボモータが、その又はそれぞれのベルトを動作させて剛体支持部の剛体ガイド内での案内された運動を引き起こすように構成される
ことである。
【００１７】
このようにして、本発明により、使用者の身体の部分にうまく適する単純な構成のデバイスが得られる。
【００１８】
サーボモータ及び剛体支持部に接続されるそれぞれの端部を有する少なくとも１つのベルトを作動させるサーボモータを作動させることにより使用者の身体の一部に接触するように剛体支持部が構成されるという事実は、デバイスを特にコンパクトにし、それと同時に、工学的観点から複合的な解決策を提供する。この解決策は、従来技術とは異なり、触知性刺激の伝達におけるより優れた正確さの利点のために、デバイスを装着可能にするための拘束ストラップを必要としない。
【００１９】
従来技術と異なり、コンベヤ・ベルトは側方ガイド内で摺動するので、コンベヤ・ベルトは、刺激されるべき身体部分に直接接触しないようにされて、この機能を剛体支持部に委ねる。さらに、これは、衣類材料に起因する汚染の可能性、例えばベルトと身体部分との間の直接接触時に生じ得るベルトのグリーシングに起因する汚染の可能性を回避する。
【００２０】
具体的には、本発明によれば、全体寸法が減少され且つ軽量なデバイスを介して使用者に広範囲の知覚的刺激を与えることが可能である。実際に、ＷＯ２０１７０２９４０６Ａ１で説明されているものとは異なり、本発明は、外部電源への接続ケーブルを必要とすることなしに機能し得るが単純な小型電池（ｐｏｃｋｅｔ  ｂａｔｔｅｒｙ）によって動作し得る工学的解決策を支持する構造的複雑さに関連する問題を解決し、小型電池は、デバイスに組み込むことができ、且つ、必要とされる印加を行うのに必要な継続期間を保証するように設計される。
【００２１】
有利には、剛体支持部は、ガイドに対して平行な動きで、剛体ガイド内で案内される形で移動し得る。
【００２２】
これは、実例として、又は物体の捕獲をシミュレートすることが望まれる場合に、剛体支持部との接触を通じて、伝達されるべき法線力の身体部分への印加を可能にする。
【００２３】
本発明の別の有利な態様によれば、剛体支持部は、ガイドに対して直交性の動きで、剛体ガイド内で案内される形で移動するように構成される。
【００２４】
この特徴は、例えば接線方向の接触力の知覚が必要とされる表面の調査に従って接線力をシミュレートすることを可能にする。
【００２５】
本発明のさらなる有利な態様によれば、剛体支持部は、ガイドに対する回転運動で、剛体ガイド内で案内される形で移動するように構成される。
【００２６】
これは、仮想表面の角度変化をシミュレートすることによりこの仮想表面の調査が達成されることを可能にする。
【００２７】
具体的には、剛体支持部は、平行運動と直交性の運動と回転運動との間での組み合わせられた運動でガイドに対して好都合に移動することができ、したがって、表面との接触の知覚の完全な空間性のシミュレーションが得られる。
【００２８】
本発明の一実施例によれば、第１及び第２のサーボモータが設けられ、これらのサーボモータは、ガイドに対して平行な運動を剛体支持部に与えるために独立に且つ一致しない形で回転するように、また、ガイドに対する直交性の運動又はガイドに対する回転運動を剛体支持部に与えるために一致した形で回転するように、構成される。
【００２９】
ベルトの伸長を調整するように適合された別々のサーボモータの存在は、デバイスの使用の適応性を提供し、それにより、強化された使用精度（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｕｓｅ  ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が得られる。
【００３０】
具体的には、剛体支持部は、ガイド内で摺動するように構成された端部を含む単体の塊であってよい。
【００３１】
この解決策は、構成的に単純な低コストの解決策を得ることを可能にする。
【００３２】
有利には、剛体支持部は、ガイド内で摺動するように構成された端部を含む外側部分と、ガイドに対する回転運動を行うために外側部分内で回転するように構成された内側部分とを有する、２つの部分から成る塊であってよい。
【００３３】
このようにして、コンパクトな構成の解決策による２つの自由度を有する剛体支持部が得られる。
【００３４】
別の有利な解決策によれば、剛体支持部は、ガイドのうちの一方のガイド内で摺動するように構成された第１の端部部分と、他方のガイド内で摺動するように構成された第２の端部部分とを有する、２つの部分から成る塊であってよく、第１及び第２の部分は、ガイドに対して直交性の運動を行うために、互いに入れ子式に係合する。
【００３５】
本発明のさらなる変形の実現によれば、剛体支持部は、前述の塊の組合わせであり得る。
【００３６】
本発明のさらなる実施例によれば、振動要素が、剛体支持部に接触し、且つ、剛体支持部を通じてシェルの部分に振動触覚揺動を伝達するように構成される。
【００３７】
このようにして、剛体支持部に接触する音声コイルなどの振動要素の存在は、振動刺激が広範囲の周波数で身体部分に伝達されることを可能にする。振動刺激を与えることの可能性は、使用者が仮想表面の様々な「触感」を知覚する必要がある場合に、有用であり得る。
【００３８】
本発明のさらなる実施例では、加温／冷却要素が、剛体支持部と一体に設けられ、且つ、身体部分に接触するように構成された第１の面、及び支持部に接触する第２の面を有し得る。
【００３９】
加温／冷却要素の存在は、例えば熱的に変化した仮想環境との相互作用による身体の部分への温度感覚の知覚を可能にする触覚刺激を印加するためのデバイスを得ることを可能にする。さらに、加温／冷却要素がそれに接触しておりしたがってそれに関連付けられているという事実はまた、剛体支持部を構成する物と同程度の移動で加温／冷却要素を移動させることを可能にする。
【００４０】
本発明のさらなる有利な実施例によれば、剛体支持部に接触する振動要素が設けられてもよく、この振動要素は、剛体支持部及び剛体支持部に固定された加温／冷却要素を通じて身体部分に振動触覚揺動を伝達するように構成され、且つ、身体部分に接触するように構成された第１の面、及び剛体支持部に接触する第２の面を有し、剛体支持部は、加温／冷却要素の第２の面に接触する第１の面（３１）、及び振動要素に接触する第２の面を有する。
【００４１】
この解決策は、振動触覚及び／又は温覚との組合わせで力又は変位の感覚を提供することができるデバイスを得ることを可能にして、小スペースにおける身体部分への印加の相乗効果を従来技術に対して高精度で獲得する。
【００４２】
有利には、加温／冷却要素は、サーミスタを含むペルチェ・セルであり得る。
【００４３】
サーミスタの存在は、突入電流を制限し、したがって冷却及び／又は加温回路を保護することができる。
【００４４】
有利には、振動要素は、音声コイル、振動偏心質量、圧電振動子、共振器から選択される。
【００４５】
有利には、遠隔制御システムと通信することができる通信モジュールを備える制御ユニットが設けられ、前述の制御ユニットは、前述のサーボモータ、前述の振動要素、前述の冷却／加温要素に動作信号を送信するように構成される。
【００４６】
本発明のさらなる特徴及び／又は利点は、非限定的な実例として挙げられた本発明の実施例について付属図面を参照して以下で説明することから、より明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】使用者の身体の一部に接触する剛体支持部を備える、触覚刺激を印加するためのデバイスの第１の実施例の断面図である。
【図１Ａ】使用者の身体の一部に接触する剛体支持部を備える、触覚刺激を印加するためのデバイスの第１の実施例の断面図である。
【図２】剛体支持部に接触する振動要素を備える、本発明による触覚刺激を印加するためのデバイスの第２の実施例の断面図である。
【図３】剛体支持部に接触する加温／冷却要素を備える、刺激の印加のための本発明によるデバイスの第３の実施例の断面図である。
【図４】剛体支持部が２つの部分に分割された塊である、本発明による触覚刺激の印加のためのデバイスの可能な代替実施例の断面図である。
【図５】剛体支持部が２つの部分に分割された塊である、本発明による触覚刺激の印加のためのデバイスのさらなる代替実施例の断面図である。
【図６】本発明の好ましい実施例による、触覚刺激の印加のためのデバイスの斜視図である。
【図６Ａ】本発明の好ましい実施例による、触覚刺激の印加のためのデバイスの斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の好ましい実施例による、触覚刺激の印加のためのデバイスの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、使用者の身体部分２００に触覚刺激を印加するためのデバイス１００の実例を説明する。
【００４９】
デバイス１００は、使用者の身体の部分２００を収容するように適合された凹部２０を含む剛体フレーム１０を有する。具体的には、使用者の身体の部分２００は、指先、指骨、手首、若しくは足首、又はリングに囲まれ且つ特に圧力、力、温度と言った触覚型の触覚刺激を受けることが可能な別の身体部分２００であり得る。
【００５０】
図１及び１Ａの実施例では、デバイス１００は、使用者の身体部分２００に対してその相対位置を変化させるように適合された剛体支持部３０をさらに備える。具体的には、サーボモータ４０、例えば剛体フレーム１０の内側又はその上方に配置されたサーボモータ４０により、ベルト５０及び５０’の長さを制御することが可能である。具体的には、ベルト５０、５０’は、それぞれのチャネル５１内で摺動し、且つ、第１の端部５２により２つのそれぞれの歯車４１、４２又は同様の機構の円周部分に、また、第２の端部５３により剛体支持部３０に係合される。例えば、第１の歯車４１が、サーボモータ４０によって回転されてもよく、また、第２の歯車４２は、歯４１’、４２’のそれぞれの部分により、第１の歯車４１によって回転される。それらの一致しない回転は、ベルト５０、５０’が同時に巻き取られること又は送り出されることを可能にする。このようにして、サーボモータ４０による第１の歯車４１の時計方向又は反時計方向の回転に従ったホイール４１、４２の噛合いを通じて、使用者の身体の部分２００に対する剛体支持部３０の接近運動又は離遠運動が引き起こされる。剛体支持部３０の有効行程は、２つのホイール４１、４２の噛合い部分４１’、４２’に限定され、且つ、ガイド３５の存在によって調整され、このガイド３５内では、剛体支持部３０の端部、例えば柱状端部３３が摺動する。
【００５１】
例えば、２つのホイール４１、４２は、１：１の速度伝達比で互いに噛合うことができ、したがって、剛体支持部３０が身体部分２００に対して法線方向３０’に平行移動することを可能にすることができる。それにより、剛体支持部は、例えば、仮想身体との接触をシミュレートするために身体部分２００、例えば指先に圧力への圧力のシミュレーションが望まれる仮想現実の場合に必要とされる、身体部分２００に垂直な力を印加することができる。
【００５２】
図２を参照すると、図１の実施例に似た本発明の第２の実施例が示されており、この実施例では、振動要素７０が、剛体支持部３０に関連付けられている。
【００５３】
このようにして、剛体支持部３０に接触する振動要素７０の存在は、様々な周波数の振動刺激が身体部分２００に伝えられることを可能にする。振動刺激を提供することの可能性は、使用者が仮想表面の様々な「触感」を知覚する必要がある場合に、有用であり得る。
【００５４】
例えば、振動要素７０は、音響信号に類似した周波数値における励磁電流を供給される音声コイルであってもよく、或いは、振動要素７０は、偏心質量要素若しくは圧電アクチュエータ、又は別のタイプのものであってもよい。
【００５５】
図３を参照すると、図２で説明された実施例に似た本発明の第３の実施例が示されており、この実施例では、剛体支持部３０は、第１の面３１により、例えばペルチェ・セル６０である加温／冷却要素の第２の面６２に接触している。
【００５６】
ペルチェ・セル６０の、又は別の加温／冷却要素の存在は、その第１の面６１を通じて使用者の身体の部分２００に接触する熱モジュールを有することを可能にし、この熱モジュールは、生成され得る刺激の範囲を拡大することができ、且つ、熱錯覚を可能にすることができる。
【００５７】
ペルチェ・セル６０の面６１は、温度が独立に制御されるセクタを有することも可能である。
【００５８】
したがって、例えば、熱的に変化した仮想環境との相互作用の後に身体部分２００における熱的変動を知覚するように、ペルチェ・セル６０の温度を調節することが可能である。
【００５９】
ペルチェ・セル６０は、突入電流を制限するため、したがって冷却及び／又は加温回路を保護するために、図に示されていないサーミスタを備えることができる。
【００６０】
図示されていない態様では、加温／冷却要素のみを提供し振動要素は提供しない本発明の実施例が考えられる。
【００６１】
３つ全ての例において、力又は変位の感覚を触振動覚及び／又は温覚との組合わせで提供して小スペースにおける身体部分への印加の相乗効果を従来技術に対して高精度で獲得する、剛体支持部の組合わせが存在する。
【００６２】
図４を参照すると、本発明の代替実施例が説明されており、この代替実施例では、４３における第１のプーリ及び第２のプーリ４４をそれぞれ含む、第１のサーボモータ４０及び第２のサーボモータ４０’が存在する。図１で説明されたのと同様に、ベルト５０、５０’は、第１の一方の端部５２を通じてプーリ４３、４４に接続され、且つ、第２の端部５３により剛体支持部３０に接続される。プーリ４３、４４の回転は、同期的で調和した形で、同期的であるが調和しない形で、又は独立した形で、４０、４０’のサーボモータによって独立に調整され得る。剛体支持部３０は、例えば、時計方向及び／又は反時計方向によるプーリ４３、４４の回転が、揺動３６のみ、平行移動のみ、又はその両方を画定するように、ヒンジ９０に対して拘束される。これは、この表面の角度変化をシミュレートすることによる仮想表面の空間探索を可能にする。
【００６３】
具体的には、剛体支持部３０は、剛体ガイド５１内で摺動するように構成された端部３３を含む外側部分と、剛体ガイド５１に対する回転運動３６を行うために外側部分内で回転３６するように構成された内側部分９５とを有する、２つの部分から成る塊である。
【００６４】
図５を参照すると、本発明の代替実施例が説明されており、この代替実施例では、剛体支持部３０は、剛体ガイド５１内で摺動するように構成された端部３３を含む第１の部分３０と、剛体支持部３０に沿って平行移動するように構成された、剛体支持部３０の外側の第２の部分９８とを有する、２つの部分３０、９８に分割された塊である。具体的には、第２の部分は、その中でそれぞれのベルト５０、５０’が摺動する伝動プーリ４５、４６により、剛体支持部３０に対する水平平行移動の運動を行い、ベルト５０、５０’は、剛体ガイド５１に対する直交性の運動を行うように、第２の部分９８と係合する。
【００６５】
図６、６Ａ、６Ｂは、支持部駆動装置、加温／冷却要素、振動要素を備えるデバイス１００の好ましい実施例を、３つの図に従って示す。
【００６６】
図示されていないが当業者によって容易に実現される態様では、遠隔制御システムと通信することができる通信行動モジュールを備える制御ユニットが設けられ、前述の制御ユニットは、前述のサーボモータに、前述の冷却／加温要素を含む前述の振動要素に、動作信号を送信するように構成される。
【００６７】
幾つかの特定の実施例に関する上記説明は、さらなる調査を伴わずにまた本発明の概念から逸脱することなしに他者が既知の技法を使用してこの特定の実施例を修正すること及び／又は様々な用途に適応させることが可能となるように、概念的観点から本発明を示すことができ、したがって、そのような適応及び修正は特定の実施例と同等であると考慮されるであろうことが、理解される。説明された機能を実行するための手段及び材料は、本発明の範囲から逸脱しない様々な種類のものであってよい。使用された語句又は専門用語は、純粋に記述的なものであり、したがって制限的なものではないことが、理解される。
【図１】
2021519476.tif 000003
【図１Ａ】
2021519476.tif 000004
【図２】
2021519476.tif 000005
【図３】
2021519476.tif 000006
【図４】
2021519476.tif 000007
【図５】
2021519476.tif 000008
【図６】
2021519476.tif 000009
【図６Ａ】
2021519476.tif 000010
【図６Ｂ】
2021519476.tif 000011
【国際調査報告】
2021519476.tif 000012
2021519476.tif 000013
2021519476.tif 000014