FuwaFuwa
反射型光センサによる柔軟物への接触位置および圧力の計測手法
Detecting Shape Deformation of Soft Objects Using Directional Photoreflectivity Measurement
2009
杉浦裕太、筧豪太、ウィタナアヌーシャ、リーカリスタ、坂本大介、杉本麻樹、稲見昌彦、五十嵐健夫
Yuta Sugiura, Gota Kakehi, Anusha Withana, Calista Lee, Daisuke Sakamoto, Maki Sugimoto, Masahiko Inami and Takeo Igarashi

本研究では、クッションやぬいぐるみなどの柔軟な日用品に組み込むことができて、柔軟物体の柔らかさを損なわずインタラクションを計測可能なFuwaFuwa(ふわふわ)と呼ばれるセンサを開発した。綿の密度を計測する方法として、フォトリフレクタを用いる。これは、綿に赤外光を照射したときの反射光が、綿と綿の間隔の変化に伴い変化するため、計測を実現できる。これにより、柔軟物体の表面に機械的に接触するセンサを取り付けることなく、綿にかかる圧力変化を高速かつ低ヒステリシスで計測することができる。本研究では、センサをモジュール化して、容易に組み込めるようにした。さらにモジュールを複数個協調させることで、二次元平面における接触位置を計測できるマルチセンサシステムを構築した。さらに、この技術を応用してアプリケーションを作成した。

We present the FuwaFuwa sensor module, a round, hand-size, wireless device for measuring the shape deformations of soft objects such as cushions and plush toys. It can be embedded in typical soft objects in the household without complex installation procedures and without spoiling the softness of the object because it requires no physical connection. Six LEDs in the module emit IR light in six orthogonal directions, and six corresponding photosensors measure the reflected light energy. One can easily convert almost any soft object into a touch-input device that can detect both touch position and surface displacement by embedding multiple FuwaFuwa sensor modules in the object. A variety of example applications illustrate the utility of the FuwaFuwa sensor module. An evaluation of the proposed deformation measurement technique confirms its effectiveness.