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お茶大、静電容量方式のタッチパッドやタッチパネルにオブジェクトを介して拡張させるインタラクション技術を発表

お茶の水女子大学の池松香大学院生および椎尾一郎教授は、静電容量方式のタッチパッドやタッチパネルにオブジェクトを介して拡張させるインタラクション技術「Ohmic-Touch」を発表しました。

論文:Ohmic-Touch: Extending Touch Interaction by Indirect Touch through Resistive Objects
(静電容量方式タッチサーフェス上におけるオブジェクトを介したインタラクション手法)
著者:池松 香, 椎尾 一郎

本稿は、市販のトラックパッド付きラップトップやスマートフォン、タブレット、スマートウォッチなどの静電容量方式タッチ入力機器(タッチサーフェス) に、オブジェクトを介した拡張アプローチを提案します。

本提案手法を用いるとことで、オブジェクトを介して様々なインタラクションを提供します。

例えば、

  • 物理的なバーをトラックパッドに接触させることでタッチバーにしたり、
  • トラックパッド上にポストイットを置いて、紙とデジタル同時にペンで手書きしたり、
  • 感圧センサを組み込みフェルトで作成した人形のオブジェクトをタッチパッド上に置いて人形を曲げたりして連動した仮想キャラクタを動かしたり、
  • 角度センサを組み込んだタッチペンで,ダイヤルの回転角度に応じて絵を拡大縮小したり、
  • 感圧センサを組み込んだグリッピングペンにおいてペンを握る力に応じて線幅を連続的に変更したり、

など、様々なオブジェクトとインタラクションを実行することができます。

提案手法は、オブジェクトを介在させるとタッチサーフェスが計測するインピーダンス値が変化する原理を応用して、介在させるオブジェクトの電気的特性(抵抗率・誘電率)から、オブジェクトの厚みやタッチ位置の識別を可能にします。

(a)静電容量方式タッチサーフェスの等価回路,(b)オブジェクトを挿入した際の等価回路.

また、電気抵抗部品(抵抗器,可変抵抗器,感圧・温度・光・曲げセンサ)をオブジェクトに組み込むことで、より豊富なインタラクションを無電源で提供します。

実験では、ラップトップのトラックパッド(macOS)に限定していますが、キャリブレーションをすればスマートフォンやタブレットPCなど(Android, Windows)でも本提案手法を適応できるとのことです。