NavigaTorch: ハンドヘルドな可視光通信プロジェクタを用いたロボット操作インタフェース
(SIGGRAPH Asia 2019 ETech)

  • User Interfaces
  • Robotics
  • High-speed Projection

日常環境におけるロボットの数は増加を続けており、これらを効率的に操作、制御するインタフェースの実現は重要な課題です。NavigaTorch は、人間がプロジェクタの投影映像を動かすことによってロボットの操作が可能なインタフェースです。映像に不可視の情報を埋め込む技術である空間分割型可視光通信 (PVLC) を、小型・軽量なプロジェクタを用いて実現することで、これをユーザが手に持ち、映像を動かすことによる直感的なロボット操作を実現しました。

不可視の色振動を用いたARマーカによるスマートフォン-ディスプレイ連携
(IEEE Access 2019)

  • User Interfaces
  • Imperceptible Color Vibration

スマートフォン-ディスプレイ連携において、カメラによるARマーカ認識はその位置や角度の推定に広く用いられています。しかし、ディスプレイに表示されたマーカ画像によって、映像コンテンツの見た目が損なわれるという課題がありました。そこで、ディスプレイの各画素の色度を高速で振動させて不可視のARマーカを表示し、これをカメラで認識することで、コンテンツの見た目を損なわないスマートフォン-ディスプレイ連携を実現しました。

PILC Projector: 赤外光領域まで拡張した可視光通信プロジェクタ
(IEEE Access 2019, IEEE VR 2019 Poster)

  • High-speed Projection

空間分割型可視光通信 (PVLC) は映像に不可視の情報を埋め込む手法として有用ですが、可視光源の高速明滅によってデータ信号を送信するため、原理的に投影映像の画質劣化が避けられませんでした。そこで、プロジェクタに赤外光源を追加し、赤外光の明滅によってデータ信号を送信することで、映像と情報を同時、同位置に投影しつつも、投影映像の画質を保つことが可能な空間分割型光通信を実現しました

Dynamic PVLC: 映像と情報の動的更新を実現する可視光通信プロジェクタ
(ITE TMTA 2019, IDW 2018)

  • High-speed Projection

空間分割型可視光通信 (PVLC) は映像に不可視の情報を埋め込む手法として有用ですが、従来、映像とデータのエンコードはソフトウェア処理で行われていたため、PCの計算負荷とPC–プロジェクタ間の通信量は大きく、映像の品質と、映像と情報の動的更新は両立できていませんでした。Dynamic PVLCでは、DMDとLEDの同期した高速制御とPVLCのエンコードをFPGAによるハードウェア処理で実行することで、映像表現力と映像と情報の動的更新を両立を実現しました。

Touchable Wall: アクティブ音響センシングを用いた大画面タッチプロジェクションシステム
(ISS 2018 Demo)

  • User Interfaces

プロジェクタの投影映像に対する操作において、手に何も持たずに、かつ画面上で直接ポインティング操作を行うことが望まれます。Touchable Wallはアクティブ音響センシングを用いた新しい大画面タッチプロジェクションシステムです。 面振動アクチュエータにより非可聴帯域で平面を振動させ、その弾性特性変化を音の共鳴として取得します。この特徴量を機械学習することで、「真の」タッチ検出とその位置・圧力の推定を実現しました。

不可視の色振動を用いた映像への2次元コードパターン埋め込み
(UIST 2018 Demo)

  • User Interfaces
  • Imperceptible Color Vibration

パブリックディスプレイの増加に伴い、QRコードなどをスマートフォンのカメラで認識することによるディスプレイ-カメラ間通信が注目されています。しかし、このような可視パターンはコンテンツ映像の見た目を損なわせてしまうという課題がありました。そこで、ディスプレイの各画素の色度を高速で振動させ、これをカメラで認識することで映像の見た目を損なわないディスプレイ-カメラ間通信を実現しました。

不可視の色振動を用いたディスプレイ映像への画素単位での情報埋め込み
(CHI 2017 Poster)

  • User Interfaces
  • Imperceptible Color Vibration

Phones on Wheels
(UIST 2016 Demo)

  • User Interfaces
  • Robotics

Sensible Shadow: 触覚フィードバックを有する影を用いたユーザインタフェース
(AH 2016)

  • User Interfaces
  • Haptics
  • High-speed Projection

Sensible Shadowは、空間分割型可視光通信 (PVLC) を用いた映像表現と装着型触覚ディスプレイを組み合わせたシステムです。光反応型の触覚ディスプレイを装着したユーザが投影光を遮ることで、映像にユーザの影が重畳される一方、情報を受信したデバイスの高速かつ適切な触覚フィードバックにより触覚提示インタフェースとして機能します。ユーザの位置によって影の大きさが変化しても、PVLCの特性により影と触覚提示インタフェースの位置は必ず一致することが特徴です。

Phygital Field: 映像と群ロボットの協調制御による複合現実感システム
(SICE JCMSI 2018, IEEE/SICE SII 2016, SIGGRAPH Asia 2016 ETech)

  • Augmented Reality
  • Robotics
  • High-speed Projection

Phygital Fieldは情報を重畳した映像により群ロボットを制御し、それらが協調して変化することで実世界指向の複合現実感システムです。空間分割型可視光通信 (PVLC) を用いて、映像に重畳された情報によるロボットの自己位置推定と制御を行っています。

Reconfigurable PVLC: 可視光通信プロジェクタの表現力向上に向けたデータ転送と光源制御
(TVRSJ 2016)

  • High-speed Projection