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測域センサ

プロジェクションコンテンツもインタラクティブにすることで、ユーザ参加型の飽きづらいコンテンツにすることが可能です。

これらのコンテンツは測域センサ、あるいはLiDAR(ライダー)と呼ばれるセンサを使って、映像が映されている大きなエリア全体をタッチパネルのようにすることで実現しています。

測域センサとは

測域センサはエリア内の凹凸を細かく判定できるセンサです。

仕組みは以下の動画を見ると判りやすいです。

基本的には赤外線のレーザーを高速で全周囲に飛ばし、遮られるとその角度の値が変化する、という仕組みです。照射角度のピッチが非常に細かいため、遮っている物体のおおよそのサイズも把握できます。

また、レンジも非常に広く、一番狭いもので10m、広いものだと50mにもなります。

この動画では2Dの測域センサの説明をしていますが、これをさらに上下にも照射する3D LiDARと呼ばれるものもあり、自動運転を見据え、自動車やドローンなどに搭載されています。

2DのLiDARは国内だとHOKUYO社のLiDARが有名ですが、3DだとVelodyne社のLiDARがよく採用されています。

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欠点としてはどちらも一点から照射しているので、一度遮られるとその後ろにあるものは計測不可能です。なので、エリアが固定されているプロジェクションコンテンツに利用する場合、複数台を同一エリアに設置する場合もあります。

また、赤外線を利用するので髪の毛や革靴など、赤外線を吸収してもらうものは計測しづらくなります。

HOKUYOの測域センサ、どれを買うべき?

HOKUYOの測域センサでよく使われるのはUST-10/20シリーズでしょう。

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半径10m、もしくは半径20mの範囲をセンシングできるタイプで、コンパクト(握りこぶしサイズ)かつ低価格(14万円前後)です。USB接続のタイプとEthernet接続のタイプがあり、USB接続はドライバーが必要ですがネットワーク環境の構築が必要なく、Ethernet接続はネットワーク環境が必要ですがデータがUDP通信で来るのでドライバが必要ありません。

なのでMacを利用されるのであればEthernetタイプが、WindowsのみなのであればUSBかEthernetのタイプのどちらかがおすすめです。

個人的には迷ったらUST-10LX-H01のEthernetタイプをお勧めしています。

見た目はUST-10LXと変わりませんが10000円高く、そのぶん分解能が倍になっていて、データ量も倍になっています。UST-10LXは1080ステップ(0度から270度の範囲を1080分割して計測)、UST-10LX-H01は2160ステップです。

HOKUYOの測域センサを使う前に

最近はHOKUYOの測域センサも代理店を通さず、直接ネットでクレジットカード決済で購入できるようになりましたが一点注意してください。

HOKUYOのセンサは購入して届いてもすぐに電源オンしてテスト、とはいきません。何故なら電源配線部分が特殊なコネクタになっているからです。

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利用するためには以下のACアダプターとACアダプターと接続するためのジャックを別途購入し、はんだ付け作業が必要になります(一応代理店経由でHOKUYOさんに頼むと指定のジャックを付けてくれたりするのですが、1月とか納品待ちになってしまいます)。

仕様は変更される可能性があるので各自で見て頂いたほうが良いですが、24Vで450mA程度欲しいので、24V1AぐらいのACアダプターを購入すると良いでしょう。

それとこれを接続するためのDCジャックを合わせて購入します。

6本ぐらい線が出てますが、電源は茶色と水色の線です。茶色が+で水色が-。大体のACアダプターはセンタープラスなので茶色を真ん中に、水色を-に繋ぎましょう(ちゃんと利用予定のACアダプタのラベルはチェックしてください)。

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怖いですがぶった切って、ACジャックを付けましょう。線がかなり細いので普通のワイヤストリッパだと剥けません。ちょっと注意が必要です。

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これはちょっと雑ですが・・・。あと、UST-10LX系列のEthernetケーブルは非常に短い(10㎝程度)ので、メスメスの変換を挟んで別のLANケーブルで伸ばす必要があります。

あとさらにこういうPoEアダプタを繋ぐと測域センサ側でコンセントを用意しなくても、スイッチングハブがPoE対応してなくてもLANケーブル一本で通信と電源供給をまとめてできるので非常に便利です。

レイアウト

設置ですが、壁に映すにしろ床に映すにしろ、センシングのエリアがプロジェクションエリアを覆う、以下のようなレイアウトが理想かと思います。

無題のプレゼンテーション

測域センサは底面にねじ穴があるので、可能であればそれを使って固定してしまうのがおすすめです。

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あざす!
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技術相談役。 テクニカルディレクター・コレクティブ『BASSDRUM』メンバー。 大阪芸術大学・京都芸術大学非常勤講師。 博士後期課程満期退学の工学修士。 目の研究→メーカで研究開発→クリエイティブ系のデザイン会社→プロトタイプ開発のスタートアップ→充電期間→今ここ

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