« Architect - マイクロマウス2016出場ライントレースロボット | トップページ | 目覚ましメガネの回路 »

目覚ましメガネ構想

誰にでも仕事や会議、授業中など寝てはいけない時に強烈な眠気に襲われることがあると思います。

この眠気に対抗するために私は幾多の挑戦を続けてきました。眠気覚ましとしてコーヒーやガムやエナジードリンクを使ったり、両手を上げて伸びをしたり、息を止めたり、果てはシャープペンシルで指を刺したり、辛いお菓子を頬張ったり、ストレッチしてみたり、足に力を入れてみたり、耳を引っ張ったり、できることは何でもしてみましたがどれも居眠り防止に効果がありませんでした。

私は、自分の電子工作とデジタル信号処理の技術で、この眠気の課題を解決できないかと考えました。

まず簡単に思いつくソリューションはスマートウォッチです。近年Apple Watchをはじめとするスマートウォッチが流行っています。このスマートウォッチなら居眠りを検出して、バイブレーションや音で目覚まししてくれそうです。しかし、検索してみると定期的に本体を振動させるアプリはありますが、あまり賢くありません。

ほかに検索してみたところ腕時計で、眠気を検知して振動することで寝落ちを防ぐSparkがありました。これは私がまさにほしかったものです。しかし、Kickstarterで2014年に出資を募りその後発売もされたようですが2018年現在、すでに公式サイトは無くなっており、すでに入手が難しい状況です。
あと腕時計型の難点は本を読むときや腕を机に置いているときに、居眠りを誤検知しないかどうか心配になるところです。

他には、メガネ型のデバイスがあります。有名どころとしてJINS MEMEがあります。JINS MEMEはスマホ連動が前提で単体で目覚ましとして使うことができません。また、公式アプリに目覚ましアプリっぽいものがあるのですが、画面と音声でお伝え…ということで会議中に使えない気がします。バイブするだけのアプリ作ってほしいです。

他にはAmazonで居眠り防止アラームが売っていました。安価で効果がありそうに見えますが、単に頭の傾きを計測して振動するだけです。会議中に手元のPCや資料を見たくなった時にどうするのでしょうか?あとエキゾチックな外観も気になります。
これらの事情を勘案し、私はすごい目覚ましを作ることを決意しました。
現状考えている特長は以下の通りです。

1.メガネ型で目立たず、あらゆるシーンで自然に使える
2.ジャイロセンサで角速度と加速度を計測、信号処理もしくは機械学習で居眠りを検出
3.居眠りしているユーザを振動モーターの振動で起こす

図1にシステム構成図を示します。
System_block_diagram_2
図1 システム構成図


図2はすでに完成したプロトタイプです。側面のジャイロセンサ回路を取り付けUSB経由で60Hzで角速度と加速度を読み出せるようになっています。
Prototype1
Prototype2
図2 プロトタイプの様子


近年のジャイロセンサはすごく高感度なので、体の小さな動きも検出することができます。
例えば使用予定のジャイロセンサMPU-9250では最小±250度/sのレンジを16bitの分解能で計測することができます。
図3と図4は実際にプロトタイプで計測した角速度の波形です。図3は起きているときの角速度の波形です。振幅が大きいことが分かります。図4は寝ているときの波形で脱力しているため角速度が小さくなっていまs。これらを比較すると、少なくとも振幅には大きな違いがありますが、様々な周波数の信号が混ざっており、ここから居眠りを検出するのが最大のチャレンジとなります。
Wake_3
図3 起きている時の角速度の波形


Sleep
図4 居眠りしている時の角速度の波形


果たしてうまくいくでしょうか。何かに集中してじっとしているときと、眠っているときの差はこれらの波形からわかるのでしょうか。ふふふ。

|

« Architect - マイクロマウス2016出場ライントレースロボット | トップページ | 目覚ましメガネの回路 »

コメント

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)




トラックバック


この記事へのトラックバック一覧です: 目覚ましメガネ構想:

« Architect - マイクロマウス2016出場ライントレースロボット | トップページ | 目覚ましメガネの回路 »