ふわもにゅインタフェース
冨永祐衣†

塚田 浩二‡§

椎尾一郎†

我々の周りには，ぬいぐるみやクッション，ソファなど柔らかいもので溢れているが，多くの電子機器の入出力インタフェースは固いもので作られている．そこで本研究では，ふわふわした柔らかい触感に着目した入力インタフェース「ふわもにゅインタフェース」を提案する．本システムでは，ぬいぐるみなどで使われるフェルト羊毛の間に，導電性の糸を縦 3×横 3 本忍ばせることで，柔らかい触感を保った多数のタッチセンサを構築する．本論文では，ふわもにゅインタフェースのプロトタイプを試作した．

FuwaMonyu Interface
YUI TOMINAGA †KOJI TSUKADA‡§ITIRO SIIO†

There are a lot of soft things in our surroundings, such as stuffed animals, cushions, and sofas. Ordinary userinterface devices in our daily life, however, are mostly mede of hard materials. We propose a new kind of userinterface device made of soft materials named "Fuwamonyu (soft and pliant) interface." We have implemented
a prototype of this intereface made of felt wool where 9 electroconductive strings are implanted to realyze a 3 x
3 touch sensing matrix.

1.

はじめに

我々の生活空間には柔らかい素材が溢れている．例

えば，寝室のベッドや毛布，メイクをする時のパフ，休憩時に座るソファやそこにおいてあるぬいぐるみ，など，柔らかい素材は我々の生活に非常に溶け込んでいる．そして柔らかいものに触れるとき，その肌触りがふわふわとして柔らかいほど，「気持ちいい」「あたたかい」気分になったり，「ずっと触っていたい」と我々は感じたりする．このようにして，柔らかいものは，我々に心地よさや安らぎを与えてくれる．
その一方，家電や PC をはじめとした電子機器の入出力インタフェースの多くは固い素材で作られている．
例えば，毎日のように使用するテレビ・エアコン・ゲーム機などのリモコンや，携帯電話・ノートパソコン等は固い素材で構成される．

図1 ふわもにゅインタフェースの操作イメージ．

我々は，柔らかい素材を汎用的な入出力インタフェースへと適用することで，使っていて心地よく，ストはないかと考えた．そこで，本研究では，ふわふわとレスを感じにくいインタラクションを提供できるのでして気持ちよく，さらにもにゅもにゅとした柔らかい† お茶の水女子大学院人間文化創成科学研究科

触感があり，ユーザーが撫でたりつついたりしてずっ

Ochanomizu University， Graduate School of Humanities andと触っていたくなるような柔らかい入力インタフェー

Sciencesス「ふわもにゅインタフェース」を提案する．本稿で‡ お茶の水女子大学お茶大アカデミックプロダクション
Ochanomizu University， Ochadai Academic Production§ 科学技術振興機構
JST PRESTO

さきがけ

は，ふわもにゅインタフェースのセンサシステムの実装と検出可能な操作，その応用について述べる．

情報処理学会 インタラクション 20112.

ふわもにゅインタフェース

ふわもにゅインタフェースの主要なコンセプトは，以下の 3 点である．
・ ふわふわ／もにゅっとした柔らかさを活かした入力操作
・ 質感／外観を阻害しない・ 多様なデバイスと連携できること
第一点は，ふわふわ／もにゅっとした柔らかさを活かした入力操作を行う点である．たとえば，図１のように手で撫でる，つつく，軽くたたく，といった入力操作を実現する．なお，本研究で使用する「ふわもにゅ」とは，ぬいぐるみやファー小物などの表面が毛で覆われたものに触れたときに感じる「ふわふわ」感と，コットンやパウダービーズなどを内包するクッションを抱きしめた時に得られる「もにゅもにゅ」感を兼ね備えているという意味を持った表現である．ふわもにゅインタフェースでは，ただ柔らかいだけではなく，図2 ふわもにゅインタフェースの利用イメージ．

3.

実装

多くのユーザが触っていて気持ちよく，ずっと触ってまず，ふわもにゅインタフェースの操作として，やいたいと思えるような「ふわもにゅ」な質感にこだわ

わらかい毛糸素材を「撫でる」操作に焦点を当て，そった．の機能を検証するためのプロトタイプ「ふわもにゅマ

第二点は，ふわふわ／もにゅっとした質感だけでなトリクス」を試作した（図 3）．

く，ぬいぐるみなどの外観も阻害せずに組み込める点である．ふわもにゅインタフェースを利用することで，一見するとただのぬいぐるみに見せることができ，部屋の中に普通のぬいぐるみと並べておいても，違和感を感じさせず，インテリアの一部になる．ふわもにゅ
インタフェースは一般的なぬいぐるみと同様に，部屋の中に置くだけでも癒され，ユーザがつい触りたくなってしまうようなインタフェースを目指す．
第三点は，家電や照明，PC などの多様なデバイスと連携して柔軟な用途に利用できる点である．これにより，例えば，ユーザは自分のお気に入りのぬいぐるみを撫でる感覚で自分の部屋の中にある様々なデバイスを操作できる．これによって，ふわもにゅインタフ
ェースを利用する度に愛着がわき，家電や照明といった，日常生活で利用する，様々なデバイスの操作をユーザが楽しく感じられるのではないかと考えた．

図3 ふわもにゅマトリクスの外観．赤点部に以上のコンセプトを実現することで，図２のように導電性糸を忍ばせている．

ユーザはベットの上でリラックスしながら，家電など

ふわもにゅマトリクスは，フェルト羊毛で作成したをコントロールすることができる．

ふわふわしたクッション（14 cm ×14 cm）と，9 本の導電性糸，及びこれらの制御基板から構成される．
クッションには， 3cm 間隔で縦 3 個×横 3 個のマトリクス状に導電性の糸を約 1cm の長さで縫い込んでいる（図 3）．これらの導電性糸は目視ではほとんど確認できず，通常の糸と同じように柔軟なため，シスふわもにゅインタフェース

テムの外観や手触りを阻害しない．導電性糸と制御基板の接続については，導電性糸に直接コネクタを圧着している．さらに，糸同士が接触してショートするのを防ぐため，各糸は 3 本ずつ細い布に縫い付けて引き延ばした．
制 御 基 板 は ， タ ッ チ セ ン サ IC （ Atmel QTouch
AT42QT1110）とマイコン（Arduino Uno），12 個 1 のLED を中心に構成される（図 4）．タッチセンサ IC では，コネクタを介して 9 本の導電性糸の静電容量を監視し，9 系統のタッチセンサとして動作させる．マイコンはタッチセンサ IC からの入力を受け取ると，動作確認用に対応した LED を点灯させつつ，USB 経由でパソコンにタッチセンサの状態を出力する．今後，Xbee などを用いた無線化を進める予定である．

図5 システム構成

4.

議論

ふわもにゅインタフェースの入力部分は，導電性の
図4 マイコンモジュールの外観．Arduino Uno のシールドとし糸をフェルト羊毛に縫い付けている．そのため，今回て，タッチセンサ IC と動作確認用の LED マトリクスを取り付は外から見て，導電性の糸が目立たないように縫い付けた．

けたが，逆に糸の束を太くするなど工夫することで，目立つように縫い付けることも可能である．それにより，明示的／暗示的操作に活用するなど，幅広い用途

3.1

システム構成に活用できる可能性がある．

ふわもにゅインタフェースのシステム構成を図５に今後, ぬいぐるみなどにふわもにゅインタフェース示す．ふわもにゅインタフェースでは，センサの状況を組み込んでいく予定である．現在，図 6，７のようをホスト PC 上で動作する TCP Server から出力するこなフェルト羊毛のぬいぐるみを作成しており，ぬいぐとで，様々なアプリケーションに対応可能な仕様とするみの各所にふわもにゅマトリクスを，中の空洞に基る．また，X10Server や IRServer のようなミドルウェ板部を取り付ける．その際，マイコンの小型化，バッ2

ア と連携することで，X10 や赤外線通信を用いて，テリー動作，無線化なども並行して進める．そして，照明・テレビ・エアコンなど多様な家電機器を制御す

導電糸についても，糸の表面に繊維の被膜（カバリンるリモコンとしても利用できる設計とする．

グ）を施し，ショートしにくく加工した新しい導電糸[7]の使用を考えている．また，現在はセンサのみを対象としているが，ふわもにゅした触感を保てるアクチュエータについても同時に検討を進め, 柔らかい手ざわりを活用したより効果的なアプリケーションを提1

9 個の LED はタッチセンサに対応し，3 個は汎用的な出力に利用する．
2

http://mobiquitous.com/mobiserver/

案していきたい．

情報処理学会 インタラクション 2011

ぬいぐるみとインタラクションすることが出来るセンサぬいぐるみシステムを開発した．一方，これはぬいぐるみの内部に固い内包物が多く存在するため，柔らかい触感を損なってしまう．本研究は，表面には導電性糸だけを配置することで，手触りを損なわないよう配慮した．筧ら[6]は，綿を内包した柔軟体にセンサを入れることで，「たたく」「つぶす」といったインタラクションを検出するシステムを提案した．本研究と近いモチベーションに基づく，大変興味深いアプロー
チである．一方，本研究では，フェルト羊毛のような「ふわふわ・もにゅ」っとした素材を「撫でる」イン
図6 ふわもにゅインタフェースをの組み込みを想定したぬいぐるみ．（前面から撮影）

タラクションに着目している点が異なる．

6.

まとめ

本研究では，ふわふわした柔らかい触感に着目した入力インタフェース「ふわもにゅインタフェース」を提案し，フェルト羊毛の間に導電性の糸を複数忍ばせてタッチセンサとするプロトタイプ，ふわもにゅマトリクスを試作した．今後は議論で述べたような課題に取り組むとともに，システムをブラッシュアップしていきたい．

参図7 ふわもにゅインタフェースをの組み込みを想定したぬいぐるみ．（背面から撮影）

5.

関連研究

近年，クッションやぬいぐるみといった柔らかい素材を用いたインタフェースの研究がなされている．例
えば，Grant ら[3]はフェルトに導電性の糸を縫い付け，これを可変抵抗として柔らかいスイッチを開発した．
Baudisch ら[1]は，柔らかい布で光学式マウスの中身を包んだ手触りのいいマウスを開発した．佐藤ら[4]はゲル状の弾性体を用いたテーブルトップ・インタフ
ェースを提案した．平松ら[2]はユーザの「握る」「投げる」「転がす」というユーザの動きで入力が可能なボール型の柔らかいコントローラを開発した．このように，柔らかい入力デバイスの研究は複数行われているが，本研究では導電性の糸をフェルト羊毛に埋め込むことで，ふわふわ・もにゅっとして独特の素材感や外見を保ちながら入力インタフェースとして利用できる点が特徴である．米澤ら[5]は，ぬいぐるみの内部に 7 種類のセンサを取り付け，これにより，ユーザは考

文献1) P．Baudisch， M． Sinclair and A． Wilson．
Soap: a mouse-like pointing device that works in
mid-air， In UIST 2006 ，pp．43-46．ACM，
2006．
2) R ． Hiramatsu ． PUYO-CON ． In SIGGRAPH
ASIA ‘9 Emerging Technologies ， pp ． 81-81 ．
ACM，2009
3) Lara’s itp blog >> Thesis ， http://laras-home ．
com/itpBlog/thesis/
4) T ． Sato ， H ． Mamiya ， H ． Koike ， K ．
Fukuchi． PhotoelasticTouch: Transparent Rubbery
Tangible Interface using an LCD and Photoelasticity．
In UIST ’09，pp43-50． ACM， 2009．
5) T． Yonezawa， B． Clarkson， M． Yasumura，K． Mase， Context-aware Sensor-doll as a Music
Expression Device ， In Extend ． Abst ． Of
CHI ’01，pp．307-308． ACM，2001．
6) 篔 豪太，杉浦 裕太，杉本 麻樹，稲見 昌
彦：綿を内包した柔軟体を用いた日常生活に溶け込むインタフェース，WISS 2010，pp．89-94．
(2010)
7) 大 野 繊 維 ： あ た ら し い 導 電 糸 ．
http://www.maker-maker.org/0th/index.php?/technoshugei-and-ohno-seni/