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えいしろうみのしま
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1 (EC2014) ,a) 2, A Nonluminous Display Using Fur to Represent Different Shades of Color Sakaguchi Saki 1,a) Horishita Koharu 2, 1 Tsutsumi Syuhei 1 Abe Makoto 2 Matsushita Mitsunori 2 Abstract: The goal of our research is to create a novel display that is in harmony with its surroundings and adapts seamlessly to our living space. To achieve this, our proposed display presents information in a nonluminous manner. It presents information using the different shades of color that can be generated in fur. By incorporating the proposed display into daily necessities, we are able to present information in a novel situation Graduate School of Informatics, Kansai University 2 Faculty of Informatics, Kansai University 1 Presently with Fuji Home Service Co.,Ltd. a) k107221@kansai-u.ac.jp [1][2] [3][4] c 2014 Information Processing Society of Japan 1

2 [5] Kinect (e.g. [6]) Magnet Sand play [7] 1.2 mm 30 mm 2.2 Fur Display [8] Hairlytop Interface [9] 1 3 Hedgehog [10] Graffiti Fur [11] 2.3 Fur Display [8] Hairlytop Interface [9] Hedgehog [10] Graffiti Fur [11] 206 c 2014 Information Processing Society of Japan 2

3 1 Fig. 1 Color shades by fur angle 5 mm 2-A ( 2-B) ( 2-C) ( 2-D) ( 2-A) 4. 2 Fig. 2 Unit structure 3. ( 1 ) 1-A 1-B () mm 1.0 mm ( 0.6 mmφ 2 8 ( 0.6 mmφ) 20 ( 0.3 mmφ) (1) (2) e.g., (3) c 2014 Information Processing Society of Japan 3

太い毛細い毛図 3 毛の太さによる情報提示面の違い 1 ユニットあたり Fig. 3 Diﬀerence of unit surface by fur diameter ポリエステル糸絹糸 ( 8 番 ) 図 5 の毛の角度左ポリエステル糸右絹糸 (8 番) Fig. 5 Raised fur angle (Left: polyester, Right: silk (No.

5 表 2 撫でる行為による (ポリエステル糸と絹糸 (8 番)) Table 2 Lightness diﬀerence by stroking (Polyester and silk (No. 8)) 図 4 素材の比較実験の環境撫でた後ポリエステル糸 135.2 177.5 42.3 145.5 10.8 Fig.

4 太い毛細い毛図 3 毛の太さによる情報提示面の違い 1 ユニットあたり Fig. 3 Diﬀerence of unit surface by fur diameter ポリエステル糸絹糸 ( 8 番 ) 図 5 の毛の角度左ポリエステル糸右絹糸 (8 番) Fig. 5 Raised fur angle (Left: polyester, Right: silk (No. 8)) (Per single unit) 表 1 ユニットの動作による (ポリエステル糸と絹糸 (8 番)) 室内光蛍光灯 Table 1 Lightness diﬀerence by unit (Polyester and silk (No. 8)) 倒毛状態ポリエステル糸表 2 撫でる行為による (ポリエステル糸と絹糸 (8 番)) Table 2 Lightness diﬀerence by stroking (Polyester and silk (No. 8)) 図 4 素材の比較実験の環境撫でた後ポリエステル糸 Fig. 4 Environment for experimentation 角度が元に戻りにくいためだと考えられる以上の結果よ 4.2 実験の概要り本システムでは絹糸を素材として使用することとした各基準に沿って視認性の違いを比較するために起毛状糸の太さによる視認性の違いを見るために太さが異な態で毛を撫でた後倒毛状態の 3 つの状態のユる 2 種類の絹糸で作成したユニット同士を比較したそのニットの写真を蛍光灯を灯した室内でそれぞれ撮影し明結果撫でる行為による明度変化 (表 3 参照) 及びユニッ度を計測したその際金網より上部の毛の長さが 3 mm トを動作させる前後の明度変化 (表 4 参照) のいずれにつとなるように調整したユニットの上面に対して 45 度の視いても両者に差は見られなかったしかし図 6 で示すよ点位置から写真を撮影した図 4 参照明度の計測にはうに細い糸は太い糸と比べて毛の角度が均一でないこ画像編集ソフト GIMP ( のヒストれは細い糸の方が 1 つの穴あたりの毛の本数が多く隣グラムツールを用いた明度はの 256 段階で計測接する毛同士が絡まりやすくなるためだと考えられる以され値が小さいほど暗く大きいほど明るいと判断され上の結果より本システムでは 8 番の絹糸を素材として採るなおカメラの露光は固定されておりすべて同じ設用することとした定で撮影したまた毛の長さによる視認性の違いを比較するためにで作成したユニットの毛を金網より上部の長 4.3 実験の結果さが 3 mm 5 mm 7 mm となるように調整しユニット本節では素材の光沢の有無から使用する素材の種類選を動作させる前後の明度変化を計測したその結果 3 mm 定と視認性の違いによる素材の太さ長さの選定に関しての長さに毛を調整した場合が最も明度変化が大きく視認述べる性が高まることが確認された表 5 参照以上の結果よ素材の光沢の有無による視認性の違いを比較するためにポリエステル糸 (20 番) と絹糸 (8 番) で作成したユニットをそれぞれ比較した実験の結果毛の角度の均一度 (図 5 参照) 及びユニットを動作させる前後の明度変化 (表 1 参照) のいずれについても両者に差は見られなかったただしポリエステルの糸は絹糸に比べ撫でる行為り本システムでは毛の長さを 3 mm に揃えることとした 5. 実装本研究では色の濃淡を変化させることが可能な毛状ディスプレイを実装した提案するディスプレイにおいて情報を提示している間による明度変化が大きかった (表 2 参照) これはポリエ毛の角度を変えるためのソレノイドは吸着状態と解放状ステルの糸が絹糸に比べて弾性が小さく撫でた後に毛の態を保持する必要があるしかし一般的なソレノイドは c 2014 Information Processing Society of Japan 208 4

表 3 撫でる行為による (絹糸 (8 番) と絹糸 (20 番)) Table 3 Lightness diﬀerence by stroking (Silk (No. 8) and silk (No. 20)) 撫でた後 145.5 10.8 絹糸 20 番 121.6 135.1 13.

7 Proposed display (Left: laid fur, Right: raised fur) 6. 評価実験 6.1 実験の概要実装した毛状ディスプレイは光の反射角を制御するこ絹糸 ( 8 番 ) 絹糸 ( 20 番 ) 図 6 の毛の角度 (左絹糸 (8 番) 右絹糸 (20 番)) Fig. 6 Fur angle (Left: silk (No.

5 表 3 撫でる行為による (絹糸 (8 番) と絹糸 (20 番)) Table 3 Lightness diﬀerence by stroking (Silk (No. 8) and silk (No. 20)) 撫でた後絹糸 20 番表 4 ユニットの動作による (絹糸 (8 番) と絹糸 (20 番)) Table 4 Lightness diﬀerence by unit (Silk (No. 8) and silk (No. 20)) 倒毛状態絹糸 20 番図 7 実装したディスプレイ左倒毛状態右 Fig. 7 Proposed display (Left: laid fur, Right: raised fur) 6. 評価実験 6.1 実験の概要実装した毛状ディスプレイは光の反射角を制御するこ絹糸 ( 8 番 ) 絹糸 ( 20 番 ) 図 6 の毛の角度 (左絹糸 (8 番) 右絹糸 (20 番)) Fig. 6 Fur angle (Left: silk (No. 8), Right: silk (No. 20) 表 5 ユニットの動作による (絹糸 (8 番)) Table 5 Lightness diﬀerence by unit (Silk (No. 8)) 倒毛状態 3mm mm mm とで情報を提示するそのためディスプレイに対する照明位置と視点位置がどのように情報の視認性に影響を与えるかを検証した図 8 に示すように右半分のユニットを左半分のユニットを倒毛状態にしたディスプレイを卓上用の蛍光灯の約 800 mm 下に設置したディスプレイに対して卓上用蛍光灯をディスプレイの奥傾斜 20 度照明位置 A 真上照明位置 B 手前傾斜 20 度照明位置 C に設置した 3 パタンの照明位置の下ディスプレイの上面からの角度が 60 度視点位置 1 45 度視点位置 2 30 度視点位置 3 となる 3 パタンの視点位置から計 9 パ状態を保持するために電圧をかけ続ける必要があり情報タンの写真を撮影し明度を計測した計測を行うにあた提示の時間が長いとソレノイドの温度が上昇し破損してしり卓上用の蛍光灯のみを光源とし他の照明は消灯したまう可能性があるそこで本実装では一度電圧を加えまた明度の計測には画像編集ソフト GIMP のヒストて状態を設定した後状態を保持するために電力をかけ続グラムツールを用いた明度はの 256 段階で計測ける必要がない自己保持ソレノイドタカハ機工株式会され値が小さいほど暗く大きいほど明るいと判断され社の自己保持ソレノイド CD を使用したるなおカメラの露光は固定されておりすべて同じ設ソレノイドの制御には Arduino を用いたソレノイド定で撮影したは電流の向きを入れ替えることで可動鉄心の吸着状態と解放状態を反転させることができる各毛状ユニットのソレノイドの可動鉄心の状態を個別に制御するために 6.2 実験の結果各条件下で撮影したディスプレイの写真を図 9 に示すモータドライバ用 IC (TA7291P) を複数個使用し PC 側また各条件下におけるの部分ディスプレイから信号を送ることで可動鉄心の状態を制御したその右半分と倒毛状態の部分ディスプレイ左半分の明度際 Arduino 側のポートが足りなくなるためシフトレジとまた倒毛状態の明度をの明度で割ったスタ (74HC595) を 4 個使用することで 1 つの Arduino コントラスト比率を表 6 に示すで 16 個のソレノイドの制御を可能にした色の濃淡を制御することができる毛状ユニットを 16 個表 6 の実験結果が示すように照明位置 C 視点位置 3 (表中の C3) におけるがコントラスト比率作成し 4 4 に並べた毛状ディスプレイを図 7 に示すこが 1.82 を示しともに最も大きいことがわかったまたの図では右半分のユニットを左半分のユニッ照明位置 A 視点位置 1 (表中の A1) におけるが 0.05 トを倒毛状態にしている照明位置 A 視点位置 3 (表中の A3) におけるコントラスト比率が 0.73 を示し最も小さいことが確認できたこの c 2014 Information Processing Society of Japan 209 5

8 Fig. 8 Environment for experimentation of lightness difference by light source position and view angle 6 Table 6 Lightness difference and contrast ratio A1 15.9 15.9 0.05 1.00 A2 20.0 19.1 0.95 0.

6 8 Fig. 8 Environment for experimentation of lightness difference by light source position and view angle 6 Table 6 Lightness difference and contrast ratio A A A B B B C C C C A A B C 3 7. Fig. 9 9 View of display by light source position and view angle [1] Rozin, D.: Wooden mirror, IEEE Spectrum, Vol. 38, No. 3, p. 69 (2001). [2] :,, No. 188, pp (2006). [3], : Wet Display:, (HCI), 2013-HCI-154, No. 10 (2013). [4],, : Evaporation Display:, 2013, pp (2013). [5],,,,,, :, 2012, D-15 (2012). [6] :,, Vol. 231, No. 4, pp (2007). [7], : Magnet Sand play, 2009, pp (2009). [8],,,, :,, Vol. 28, No. 2, pp (2011). [9],, : Hairlytop Interface:, 20 (WISS) (2012). [10], : Hedgehog:, 2011, pp (2011). [11],,, : Graffiti Fur:, 2013, pp (2013). 210 c 2014 Information Processing Society of Japan 6

IPSJ SIG Technical Report Vol.2015-MUS-106 No.18 Vol.2015-EC-35 No /3/3 1,a) ch [1] 1 Kansai University Graduate School of Inf

IPSJ SIG Technical Report Vol.2015-MUS-106 No.18 Vol.2015-EC-35 No /3/3 1,a) ch [1] 1 Kansai University Graduate School of Inf 1,a) 1 2 2. 1. 1.1 5.1ch [1] 1 Kansai University Graduate School of Informatics, 2-1-1 Ryozenji-cho, Takatsuki-shi, Osaka, 569-1095, Japan 2 Kansai University Faculty of Informatics, 2-1-1 Ryozenjicho,