日企研發觸覺零部件用於汽車、醫療

2024/01/12


  日本各電子零部件企業將向市場投放再現衝擊和手感的「觸覺技術」零部件。京瓷將於2024年正式推出反應時間縮短至原來30分之1的振動零部件。阿爾卑斯阿爾派(ALPSALPINE)將於2025年推出振動強度2倍以上的零部件。開拓汽車、建築、醫療等領域的市場。

   

  京瓷開發出了使用施加電壓後就會振動的「壓電元件」技術的零部件。在滋賀縣野洲市的工廠設置實證生産線,力爭到2030年實現300億日元規模的銷售額。

   

用手指按下京瓷的振動零部件,就能獲得「咔嗒」一聲的按鍵般的觸感

   

  用手指一按,就能感受到「咔嗒」的觸感。預計將在工業設備的操作面板和汽車方向盤周圍採用。取代容易受到水和灰塵影響的物理按鍵。

       

  觸控螢幕通常使用小型馬達來産生振動,反應大約需要30毫秒。壓電元件僅需不到1毫秒,京瓷表示「可以實現與物理按鍵同等的反應速度」。

      

  京瓷的壓電元件只有約1毫米厚,比馬達還小。即使在低電壓下也能工作,適合用於注重安全性的零部件。

   

  

  TDK將從2024年春季開始量産即使用濕手或戴著手套也産生反應的壓電式觸摸開關。設想用於冰箱、洗衣機等家電以及汽車等用途。

     

  觸覺技術是指,可以通過虛擬現實(VR)或遠端來體驗各種觸覺的技術。一直以來這種技術主要由家用遊戲機的控制器拉動需求。但汽車和醫療等其他行業對使用觸覺技術的需求一直很大,隨著振動零部件和感測器技術的提高,觸覺零部件能夠進行精細的表現。

    

  美國調查公司Global Industry Analysts的統計顯示,振動零部件等觸覺技術相關的全球市場規模2030年將達到470億美元,與2022年相比增至2.8倍。  

 


    

  阿爾卑斯阿爾派將於2025年面向小型電子設備推出振動電子零部件。該公司生産「Nintendo Switch」等遊戲機使用的振動零部件,將開拓更多用途。預計抓住可穿戴終端等的需求。到2027年度把振動零部件的銷售額增至2023年度的1.52倍,達到150億~200億日元。

    

  阿爾卑斯阿爾派的零部件將使用形狀記憶合金(SMA)。通過使合金通電或停電,反覆加熱和放熱,合金會瞬間伸縮振動。利用這個機制,可以在相同體積下産生2倍以上的強力衝擊。

       

  圍繞振動零部件,很多人希望純電動汽車(EV)向司機通報危險時,除了聲音和光之外,還能使用振動進行通報。阿爾卑斯阿爾派表示,「還存在配合音樂進行振動的需求」。

      

  村田製作所的子公司MIRAISENS開發了利用AI來設計振動的軟體,從2022年開始向多家遊戲開發企業等提供。開發時間縮短至原來的10分之1。使用這種技術的遊戲最早在2024年進入市場。

     

村田製作所的子公司MIRAISENS開發了利用振動讓大腦産生錯覺,製造出猶如指尖被拉扯的感覺和

  

  通過給終端設備內置指尖用振動零部件,製造出猶如指尖被拉扯的感覺和表面給人以粗糙觸感的振動。

       

  如果能夠遠端再現觸覺,將有助於工業領域的省人化。日本大林組和慶應義塾大學開發了在隧道挖掘工程中遠端自動填充火藥的技術。使用了慶應義塾大學的「真實觸覺(Real Haptics)」技術。挖掘工程伴隨著崩塌和火藥爆炸的危險,一直需要無人化技術。新技術同時也有助於應對技術人員短缺的問題。力爭到2026年度實現實用化。

     

  日本各電子零部件企業還將著眼於醫療領域的應用。除了可用於遠端診察之外,還有望與手術系統聯動。還出現面向聽覺障礙者,開發通過振動傳遞語音和聲音方向的設備等動向。

         

  各電子零部件企業容易受到經濟波動的影響,盈利來源的多樣化成為經營課題。振動零部件有望應用於廣泛的産業,因此成為有力的候選業務。

    

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)福島悠太、新田榮作、大平祐嗣

     

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