社内SEゆうきの徒然日記

社内SE歴20年以上の経験からIT全般についてつぶやきます

【衝撃】空中に触れる感覚!NTTが開発した「超音波触感シンセサイザー」が未来を変える

ascii.jp

www.itmedia.co.jp

 

空中で何もないところに「つるつる」「ざらざら」といった触感を感じる--これはSF映画の世界ではなく、日本の技術力が生み出した現実の革新です。NTTが2025年5月13日に発表した「超音波触感シンセサイザー」は、特別なデバイスを装着することなく、超音波だけで空中にリアルな触感を創出する画期的な技術です。この技術がXR(拡張現実)体験をどのように変革するのか、その仕組みと可能性について詳しく解説します12

革新的な「超音波触感シンセサイザー」とは

NTTが東京大学との共同研究で開発したこの新技術は、超音波を皮膚に集中させて焦点を作り出し、非接触で触覚を生み出します。従来の触覚技術では重たいデバイスの装着が必要でしたが、この技術ではユーザーの負担が大幅に軽減されます1

技術的な仕組みと革新性

この技術の最大の革新点は2つあります。1つ目は「超音波焦点の5Hzの回転」によって、従来の約20倍もの強い力の感覚を生み出せることを発見したことです。従来の超音波による触覚は0.01N(1円玉1枚の重さに相当)程度と非常に弱いものでしたが、この回転技術によって大幅に力感を増強することに成功しました5

2つ目は、人間の触覚受容器が敏感に反応する3つの周波数(5Hz、30Hz、200Hz)を組み合わせた「超音波触感シンセサイザー」の開発です。この技術により、物体に触れている基本的な感覚を5Hzの回転焦点で表現し、さらに30Hzと200Hzの振動成分を加えることで「つるつる」「さらさら」「ざらざら」といった多様な触り心地を空中に再現できるようになりました45

従来技術の課題と超音波触感シンセサイザーの優位性

XR体験において触覚は非常に重要ですが、従来は以下のような課題がありました:

  1. 重たい装置の装着が必要で、ユーザーの動きを制限する

  2. 超音波による非接触触覚は提示できる力が弱い

  3. 表現できる触感のバリエーションが乏しい

新しい「超音波触感シンセサイザー」はこれらすべての課題を解決し、装置の装着なしに強く多彩な触感を生み出すことができます25

国際的な評価

この革新的な技術は、既に触覚分野の国際会議「Eurohaptics conference 2024」で発表され、最優秀論文賞および最優秀デモンストレーション賞にノミネートされるなど、世界的にも高い評価を受けています。また、5月20日から開催されるNTTコミュニケーション科学基礎研究所の「オープンハウス2025」でも一般公開される予定です5

超音波触感シンセサイザーの5つの革新的な活用事例

この技術が私たちの生活や産業にどのような変革をもたらすのか、具体的な活用例を5つ紹介します。

1. VRゲームの没入感向上

ゲーム内のテクスチャや物体との接触感覚をデバイス不要で再現することで、ゲーム体験の没入感が大幅に向上します。剣で敵を斬る感覚や壁に触れる感触など、様々な触覚体験が可能になります。重いコントローラーが不要になることで、より自然な動きでゲームを楽しむことができるようになります。

2. 遠隔医療の精度向上

手術ロボットを使った遠隔手術において、執刀感覚を離れた場所にいる医師にフィードバックすることができます。組織の硬さなどの触覚情報が得られることで手術の精度が向上し、直接触れなくても臓器や組織の状態を触覚で把握できるようになります。また、VRを使った手術訓練においても、よりリアルな感触を伴う訓練が可能になります3

3. 仮想ショッピング体験の革新

オンラインショッピングにおいて、商品の質感を実際に触って確かめられるシステムが実現します。衣類の肌触り、家具の材質感などを空中で体験できるようになり、実店舗に行かなくても商品の質感を確認できるようになります。これにより、オンラインショッピングの最大の弱点であった「触れない」という問題が解消されます。

4. インタラクティブ展示・博物館の体験向上

美術館や博物館で、展示物に直接触れることなく触感を体験できるシステムが可能になります。貴重な美術品や化石などの質感を安全に体験でき、展示物の保護と鑑賞体験の両立が実現します。来場者は物理的な制限なしに歴史的遺物や芸術作品の質感を体験できるようになります。

5. 遠隔コミュニケーションの進化

離れた家族や友人との通話中に、握手やハグなどの触れ合い感覚を伝えられるシステムが実現します。これにより感情表現の幅が広がり、離れていても物理的な接触感覚を共有できるようになります。XR空間でのふれあい体験といった触覚コンテンツも可能になり、遠隔コミュニケーションがより豊かなものになります5

超音波触感技術の仕組みと人間の触覚

超音波触感技術がどのように人間の触覚と連動しているのかは非常に興味深いテーマです。人間の皮膚には様々な触覚受容器があり、それぞれ異なる周波数の振動に敏感に反応します。この技術では特に、ラメラ小体(約200Hz)、メルケル細胞(低周波)、マイスナー小体(30Hz付近)などの受容器の特性を活用しています6

触覚の科学的基盤

人間の手のひらは特に振動の感知に優れており、特に150〜250Hzの振動に最も敏感です。NTTの研究ではこの知見を活かし、5Hz、30Hz、200Hzという特定の周波数を組み合わせることで、多彩な触感を合成することに成功しました65

将来の展望と技術の可能性

NTTは今後、この技術をさらに発展させ、デバイスを身に着けることなくリアルな触感を再現できる触覚インターフェースの実用化を目指しています。将来的には、人が様々な物体に感じる触感の忠実な再現や、触覚の仕組み、さらには人間の脳が触感をどのように知覚するかの解明にも取り組む予定です5

技術の限界と課題

現状の技術では、超音波の波長限界(40kHzで約8.5mm)により焦点の精度には一定の制限があります。また、複数の焦点を同時に作り出す場合、二次的な強度ピーク(グレーティングローブ)が発生するという課題もあります6。これらの課題を克服することで、より精密で多様な触覚体験が可能になるでしょう。

まとめ:触れないものに触れる未来へ

NTTの「超音波触感シンセサイザー」は、特別なデバイスを装着することなく空中に多彩な触感を創出する革新的な技術です。この技術により、VRゲーム、遠隔医療、仮想ショッピング、博物館展示、遠隔コミュニケーションなど、様々な分野で触覚体験の革新が期待されます。

私たちは今、触れないものに触れる未来の入り口に立っています。この技術の進化により、XR体験はさらに豊かで没入感のあるものになるでしょう。

Citations:

  1. https://group.ntt/jp/newsrelease/2025/05/13/250513b.html
  2. https://www.watch.impress.co.jp/docs/news/2013609.html
  3. https://medicaltech-news.com/medical-support/6346/
  4. https://news.nicovideo.jp/watch/nw17656707
  5. https://news.yahoo.co.jp/articles/6ffa5691d322399958a9dfb6fc9670f16bcc9226
  6. https://trepo.tuni.fi/bitstream/10024/119655/2/a_survey_of_mid-air_ultrasonic_2019.pdf
  7. https://news.yahoo.co.jp/articles/216c162ad3f7059ecea568c4124153703c0a2814
  8. https://synthanatomy.com/2025/02/sonic-seed-touchflower-3-0-touch-synthesizer-with-dynamic-waveform-control.html
  9. https://www.xrtoday.com/mixed-reality/what-is-haptic-feedback/
  10. https://www.fnn.jp/articles/-/871377
  11. https://www.designindaba.com/articles/creative-work/feeling-without-touching-latest-technology-ultrahaptics
  12. https://aixr.org/insights/creating-haptic-feedback-in-vr-the-technology-behind-ultrahaptics/
  13. https://chizaizukan.com/news/A9zDaikknFJfTrWmjfIYa/
  14. https://news.yahoo.co.jp/pickup/6538647
  15. https://en.wikipedia.org/wiki/Haptic_technology
  16. https://group.ntt/en/newsrelease/2025/03/19/250319b.html
  17. https://hapislab.org/airborne-ultrasound-tactile-display
  18. https://www.fnn.jp/articles/FNN/871385?display=full
  19. https://synthanatomy.com/2025/03/pladask-elektrisk-flettverk-an-experimental-touch-noise-synthesizer-and-processor.html
  20. https://www.haptic.ro/next-level-sensations-haptic-solutions-reshaping-air-rail-and-sea-transportation/
  21. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jasj/76/1/76_38/_pdf
  22. https://www.jsme.or.jp/dmc/uploads/sites/40/2024/04/No55.pdf
  23. https://group.ntt/jp/newsrelease/2025/03/19/250319b.html
  24. https://weart.it/blog/how-to-integrate-haptic-technology-into-xr-experiences/
  25. https://conference.vrsj.org/ac2021/program/doc/2G-4.pdf
  26. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=23650
  27. https://www.rd.ntt/cs/team_project/human/representation/research_human03.html
  28. https://library.fiveable.me/haptic-interfaces-and-telerobotics/unit-12/haptic-interfaces-extended-reality-xr-applications/study-guide/PXgzYvEam1dN2dLo
  29. https://kensukeinage.com/synth_structure/
  30. https://www.imec-int.com/en/imec-magazine/imec-magazine-june-2020/haptic-feedback-the-next-step-in-smart-interfacing
  31. https://socialwellbeing.ilab.ntt.co.jp
  32. https://infoguides.pepperdine.edu/xr
  33. https://makezine.jp/blog/author/kanai/page/267
  34. https://teslasuit.io/blog/haptic_feedback/
  35. https://www.can-neuro.org/2022/advance_measure_1_2/2208/
  36. https://www.xrtoday.com/virtual-reality/xr-immersive-workspaces-the-power-of-haptic-feedback-and-user-tracking/

 

にほんブログ村 IT技術ブログ IT技術メモへ
にほんブログ村 IT技術ブログ セキュリティ・暗号化へ
.