TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案

Apr 26, 20240 likes131 views

本研究では、畳を利用した新しいディスプレイであるTataPixelを提案しています。畳の表面に織り込まれたイグサは、その繊維の方向によって光の反射具合が異なります。そのため，畳を回転させることで視覚的な色の変化が生じます。これを畳の異方性と呼びます。TataPixel は1 つの円状の畳を1 ピクセルとし、これらを並べることで様々な画像や動画を表現することができます。システムはユーザが画像を入力するソフトウェアと畳を回転させるハードウェアから構成され，容易にTataPixel を操作することができます。

TataPixel: 畳の異方性を利用した
切り替え可能なディスプレイの提案
慶應義塾大学
北村莉久
山田一畳店
山田憲司
慶應義塾大学
山本匠
01 経緯
02 原理
異方性
- 物理的特性が方向に依って異なること
デジタルディスプレイが情報提示の
主要な手段
周囲の環境と調和するアンビエント
ディスプレイが注目
背景
情報をスクリーンから物理環境全体
に移動したディスプレイ
実物体を活用した非発光型ディスプ
レイ（カーペット、木材タイル）
アンビエントディスプレイ
日本の伝統文化であり、空間の基準
単位にも利用
近年では、畳を利用したアート作品
も存在する
畳
問い合わせ先 info-lcl-group@keio.jp
03 提案手法
- Processing上でUIを作成し、画像を描画
- 画像に基づいた角度データをArduinoに送信し、
角度データに基づきサーボモータを回転
- 1ピクセルごとに制御可能
- 簡単なアニメーションも表現可能
- 畳の水平性を保持するために同サイズのアクリル板を畳の下に配置
- 伝統的な家屋に展示するため、モジュールの高さを44mmに調整
- 16個の畳を1モジュールとしており、容易に拡張可能
慶應義塾大学
杉浦裕太
04 描画例?今後の展望
- 64個に増やすことで、数字や簡単な図形を描画可能
- 今後は1畳分のTataPixelを製作し、複雑なアニメーションを作成予定
- 畳の階調表現に対しての定量的評価
- 双方向反射分布関数(BRDF)を計測する実験の実施
- TataPixelの導入方法
- 導入に適している場所や、導入する際の課題を調査
- 伝統的な建物の場合、空間に制限がある
- 騒音（電源やモータ）
畳の色変化((a)90°, (b)0°)
(a) システム概要図．(b) システムが動作している様子．
(c) 畳の構成要素．
(a) 描画例（2024 年）．(b) 描画例（ハート）．(c) グラデー
ション表現（左から0°，30°，60°，90°）．
- 畳の表面に織り込まれたイグサは繊維の方向に依って光の反射特性が変化
- 畳表は複数の円柱を並べたような形状
- 畳を回転させることで、畳表面の反射特性が変化し、色の変化が発生
- 反射特性は双方向反射分布関数(BRDF)によって記述
- 視線方向と光源方向の4変数で決定

近年、音声アシスタントやバイタルデータの计测などの机能を搭载したイヤフォン型のウェアラブルデバイスであるヒアラブルデバイスが注目されている。これらの机能を悪用して、他者の个人情报や机密情报に不正にアクセスすることを防ぐために、ヒアラブルデバイス向けの认証システムが必要とされ、多くの研究が进められている。しかし、既存の研究は、生体情报を用いたものが多く、生体情报の変化や保存への悬念などの问题を抱えている。そこで、我々は、空间音响技术とヘッドジェスチャを用いた知识ベースの认証システムを提案する。具体的には、音源の组合せをパスワードとし、空间的に提示される音源をヘッドトラッキングと歯の噛み合わせ音で选択することにより认証を行う。

测距センサと滨惭鲍センサを用いた指轮型デバイスにおける颜认証システムの提案sugiuralab

スマートリングは，主に决済やスマートロックなどに利用できる便利なウェアラブルデバイスであるが，个人认証机能の搭载例は少なくセキュリティ上の悬念が残されている．心拍数や动作特性を利用する认証では，认証に时间がかかるなどの问题があり，指纹认証や颜认証もデバイスのサイズや消费电力，プライバシーの问题が课题となっている．そこで，我々は测距センサと滨惭鲍センサを搭载した指轮型デバイスを用いることで，スマートリングに搭载可能なほど小型かつ省电力で，カメラ不使用によりプライバシーリスクを低减した颜认証システムを提案する．

SoilSense : 土壌微生物燃料電池を用いた自発電型タンジブルインタフェースの構築sugiuralab

近年気候変動対策として持続可能なエネルギの需要が高まっている. この課題に対し水分のみで作動する土壌微生物燃料電池 (Soil-based Microbial Fuel Cells, SMFC)が効率的な代替電力源を提供するものとして注目を集めている. これは, 土壌中の微生物の代謝活動を通じて電力を生成するものである. 本研究では, SMFCを柔軟なセンサーとして活用するための新たなデザインスペースを提案する. カソードと土壌表面の接触面積の変化によって生じる電圧変動を利用し, 土壌を様々な環境に適用可能な「ユビキタスなセンサー素材」として導入する. このアプローチにより, 静電容量センサや力センサに類似したセンシング機能を実現する. 私たちは, さまざまな電極構成および体積含水率 (VWC) におけるこの現象の基本原理を調査した. また, 多様なインタラクティブジェスチャーに対応するため, 3Dプリントの柔軟な素材を用いたモジュール型のコンテナを設計?製作した. さらに, SMFCを用いたユーザシナリオを実証し, バイオデザインとして土壌を使用する際の設計上の考慮点について結論を示す.

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We introduce EarHover, an innovative system that enables mid-air gesture input for hearables. Mid-air gesture input, which eliminates the need to touch the device and thus helps to keep hands and the device clean. However, existing mid-air gesture input methods for hearables have been limited to adding cameras or infrared sensors. By focusing on the sound leakage phenomenon unique to hearables, we have realized mid-air gesture recognition using a speaker and an external microphone that are highly compatible with hearables. The signal leaked to the outside of the device due to sound leakage can be measured by an external microphone, which detects the diferences in refection characteristics caused by the hand’s speed and shape during mid-air gestures. Among 27 types of gestures, we determined the seven suitable gestures for EarHover in terms of signal discrimination and user acceptability. We then evaluated the gesture detection and classifcation performance of two prototype devices (in-ear type/open-ear type) for real-world application scenarios.

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