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ものづくり(電子工作)
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もうひとつ大事なことがあります。利用者は自分でスイッチのセッティングを行うことができないので、毎日接する家族や介護者の方が「簡単に」「本人が使いやすい状態に」スイッチをセッティングできることがとても重要です。介護職員はますます忙しくなっていて、担当が代わることもしばしばです。セッティングがスムーズにできないと、使ってもらえなくなってしまいます。河原さんには、誰でもセッティングできるような「説明図」を描いてもらいました(上図右)。 nandemo/img/user5.jpg nandemo/img/user3b.jpg nandemo/img/takada.jpg 自分でカメラのシャッターを押したいという方も少なくありません。写真右は、久美子さんがなんでもリモコンで撮影した「自撮り写真」です。 2003 1-finger マウス mouse/index.html mouse/img/yamazak3.jpg mouse/img/munetosw.jpg mouse/img/mouse12.jpg width=58% 筋ジストロフィーの方は、進行するとスイッチ操作も困難になってきます。小さな力で作動する2個のスイッチを操作することで、カーソル移動や左右のクリックやドラッグなどのマウスのすべての操作を行うことができる装置を作りました。 Fさんは唇を動かして2個のスイッチをうまく操作していました。Yさんは1～2mm動く左右の親指で操作して、2003～2016年の長期間ほぼ毎日欠かさず使いました。使用頻度が高かったので、2～3年でスイッチ(マイクロスイッチ)が破損し、何度か交換しました。また、利用者に合ったスイッチの工夫と、セッティングを容易にするための工夫が重要で、指導員の方が工夫を重ねていました。 ベッドサイドでインターネットが利用できるようになると、CDを購入したり、メールを利用したり、世界が広がったようでした。 2004 気になる写真立て kininaru/index.html kininaru/img/concept.jpg <center><table cellspacing=0 cellpadding=0><tr><td valign=top>(朝)</td><td>都会で暮らす息子の家では朝の支度をしながら<br>「あ おばあちゃん 起きたみたいだよ」<br>「ほんと 今朝は寒いから おばあちゃんも大変よね…」</td></tr><tr><td valign=top>(夜)</td><td>田舎で一人で暮らすおばあちゃんはテレビを見ながら<br>「孫たちはにぎやかね おしゃべりしながら食事してるのかしら...」</td></tr></table></center> 一緒に暮らしている家族は、互いの気配を意識せずに感じ取っています。「気になる写真立て」は、離れて暮らす親子などの生活空間(例えば自宅の居間)の双方に置いて、インターネットに接続して利用します。気温、明るさ、音の3つの生活環境情報を時々刻々相手の端末に送信すると共に、相手から受け取った情報を表示します。温度は色の変化で、明るさは白色の明るさで、音の大きさはイラスト背景の赤色のゆるやかな明滅でそれぞれ表わされます。 必要な時に用件を伝える手段としては、電話など十分な環境が整っています。ここで目指したのは「相手に思いを馳せる」通信です。独居高齢者、単身赴任者、一人暮らしの学生、入院患者とその家族、遠距離恋愛のカップルなど、親しい者のコミュニケーションの支援です。<br> 今でいうところのIoTです。このような通信には低速の常時接続回線が適しているのですが、そのようなサービスが最近になってようやく登場してきました。 家のあちこちに付けたセンサの情報を家族に送ったり、音や画像を送ることもできるわけですが、「監視」にならないような工夫が重要です。 2005 骨延長デバイス制御装置 motocon/index.html 2005 私だけの電子オルゴール mymelo/index.html mymelo/img/kira2.png mymelo/img/zukai2313.jpg mymelo/img/tea_can.jpg mymelo/img/izumi6.jpg mymelo/img/craft.jpg mymelo/img/photostand5.jpg 「ドドソソララソー」のように文字で入力した楽譜から、3和音の電子オルゴールを作ることができます。さまざまな物と組み合わせてたくさんのオルゴールを作りました。 mymelo/img/kowa060223g.jpg mymelo/img/kowa060223l.jpg 小学校の卒業制作で、CDラックと電子オルゴールを合体させました。一人一人、自分のオルゴールの楽譜を入力するのですが、アニメソングの楽譜などはどれも結構複雑です。CDラックに色を塗り、友達に寄せ書きを書いてもらったりして、とても楽しそうだったのが印象に残っています。 mymelo/img/omoshiro2.jpg mymelo/img/ootaki3.jpg mymelo/img/akita116.jpg mymelo/img/akita010.jpg 閉校になる学校の卒業制作、工業高校、ものづくり教室など全国各地で利用されました。 2006 ビデオ信号ジェネレータ video/index.html 2011年のアナログビデオ放送の終了に伴い、1億台以上のアナログテレビが廃棄されました。まだ使えるモノを捨てるというのは甚だもったいないことです。人であれモノであれ、この世に生まれ出た限り、その役割を全うしたいものです。ワンチップマイコンを使い、アナログテレビの再利用の可能性を模索しました。 video/img/telopd.jpg video/img/tvclocka.jpg video/img/timerc.jpg video/img/ponga.jpg video/img/color45a.jpg 電光掲示板(ビデオテロッパー)、時計、発表会用タイマー、ビデオゲーム、等々、思いつくものを作ってみました。 video/img/alis.jpg video/img/volunt.jpg video/img/nishimeya.jpg video/img/nitto.jpg video/img/osanai.jpg video/img/tomiya.jpg video/img/rokugokoka.jpg video/img/fuyo08.jpg さまざまなところで使ってもらいました。 video/img/timer328.jpg video/img/timer1.jpg video/img/timer2.jpg video/img/ndu1.jpg 発表会用タイマー(写真左)は研究会などで使われました。日本歯科大学新潟生命歯学部の授業でも使われました(写真右)。 2009 Midiコントローラ midi/index.html midi/img/midi1.jpg 2009 タイムエイド timeaid/index.html timeaid/img/sketch.jpg width=60% timeaid/img/pocket.jpg タイムエイドは自閉症児・者のための時間管理支援ツールで、梅村博之先生<small>(当時 附属特別支援学校)</small>の発案で作ることになりました。左が梅村先生の初期のスケッチ、右が完成したタイムエイドです。キッチンタイマーのような機能に、残り時間をバーグラフ表示する機能を付け加えたところに特徴があります。また、通常のボタン操作で停止できないようにプロテクト機能も設けました。 timeaid/img/timeaid1b.jpg timeaid/img/timeaid2.jpg 特別支援学校ではこんなふうに使っていました。 今は同様のスマホアプリもあるようです。 timeaid/img/seisaku1-5.jpg timeaid/img/seisaku1-3.jpg timeaid/img/seisaku2-7.jpg timeaid/img/seisaku2-9.jpg timeaid/img/seisaku3-13.jpg timeaid/img/seisaku3-11.jpg timeaid/img/seisaku4-9.jpg timeaid/img/kurobe4-3.jpg timeaid/img/timeaid1.jpg timeaid/img/timeaid3.jpg width=53% ラボバスプロジェクトで、梅村博之、久保真一の両氏とともに県内4箇所で製作教室を開催しました(2009～2011)。第4回は卒業生が勤務している富山県立黒部学園とテレビ会議システムで結び、同時開催しました。 2010 自動演奏 ミニドラム・ミニ鉄琴 drum/index.html drum/img/drummicro1.jpg drum/img/session2c.mp4 2011 聴覚フィードバック装置 aaf/index.html aaf/img/aaf.jpg 吃音の改善にはDAF(遅延聴覚フィードバック)が有効とされ、視覚や触覚のフィードバックが有効との研究もあります。そのような研究・教育に使うための装置を作ってみました。<ul>DAF(Delayed Auditory Feedback)・DVF(Delayed Visual Feedback)...0～310ms<br>RAF(Reverbrated Auditory Feedback)・RVF(Reverbrated Visual Feedback)...0～70%<br>FAF(Frequency shifted Auditory Feedback)...0～500Hz<br>DTF(Delayed Tactile Feedback)...50Hz/100Hz/200Hz, 40～660ms</ul> 小山内筆子先生<small>(弘前医療福祉大学)</small>と一緒に取り組みました。 DAFやFAFについては今ではスマホアプリで実現されているようです。 2011 交通安全教育用信号機 signal/index.html signal/img/signal8.jpg signal/img/setting.jpg signal/img/signal4.jpg 学校で使用していた交通安全教室用信号機が壊れてしまいました。新規に購入すると高価なもののようです。かなり年代もので、モータとカムでスイッチを制御する部分が破損していました。同じ大きさの部品が無かったこともあり、中身を全面的に作り直しました。もちろんLED信号機になりました。 2012 振動発電リモコン energy/remocon.html energy/img/remocon2am.jpg energy/img/remocon4wfm.png ふとした縁で古屋泰文先生(当時弘前大学理工学部)に電子工作のお手伝いをすることになりました。上の写真は「振動発電リモコン」です。 2013 ラップタイマー laptimer/index.html laptimer/img/laptimer.jpg laptimer/img/futoku.jpg 仮設校舎時に運動補助のために製作したワイヤレスのラップタイマーです。 2台をそれぞれスタートとゴールに置き、児童生徒がスタートでボタンを押して走り出し、ゴールに着いたらそちらのボタンを押すと、ラップタイムが表示されます。 2020 CO2チェッカー ../co2checker/index.html ../co2checker/img/co2checker1.jpg ../co2checker/img/co2checker3.jpg 新型コロナウイルスの感染が広がる中、学校ではさまざまな対策が検討されています。「十分な換気」が推奨されていますが、それぞれの教室で「どの程度どのような換気すればいいのか」その目安がわかりません。 換気の目安として以前からCO2濃度が用いられており、その値の把握は新型コロナウイルス対策としても利用できます。そこで、教室で利用することを想定し、CO2濃度計を製作しました。特に機械換気設備がない教室では、換気の工夫が必要です。熱中症対策にも利用できるように、暑さ指数も表示するようにしました。 ../co2checker/img/co2checkerweb.jpg ../co2checker/img/co2checkertalk.jpg WebIO版は大型モニタを使って体育館など大きな会場でも活用できます(上図左)。視覚障害者も利用できるように、音声読み上げモデルも作りました(上図右)。 2023 音声メッセージ付電子オルゴール mymelo/mymelo2plus.html 2023 音声メッセージプレイヤー mymelo/myvoice.html 2024 ブラウザで操作する赤外線リモコン webio/remocon/index.html [資料] AVRマイコンで学ぶコンピュータの仕組み bb2313/index.html Arduinoプログラミングでものづくり <a href=bb4313/arduino4313.html>tiny4313版</a>・<a href=bb328/arduino328.html>mega328P版</a>・<a href=bbnano/arduinonano.html>Nano版</a>・<a href=bbxiao/arduinoxiao.html>XIAO版</a>・<a href=bb8266/arduino8266.html>8266版</a>があります。 2016 tinyBasicプログラミングでものづくり Arduinoで動作するtinyBasic(フリーソフト HalfByte版)を機能拡張しました。数行のプログラムでいろいろな物を作ることができます。 <a href=bbnano/tinybasicnano.html>Nano版</a>・<a href=bbmicro/tinybasicmicro.html>ProMicro版</a>・<a href=bb8266/tinybasic8266.html>8266版</a>・<a href=bbxiao/tinybasicxiao.html>XIAO版</a>があります。 bbnano/img/bbbattnano.jpg bbnano/img/bbusbnano.jpg 電池でも、USB接続でも動作します。 bbmini/img/remoconmini.jpg bbnano/img/buttontalknano.jpg tinyBASICで作った「なんでもリモコン」<br><small>岐阜県の多治見市民病院で利用されています</small> 合成音声モジュールを使ったコミュニケーションエイド(VOCA) bbnano/img/pirtalknano.jpg bbnano/img/illuminationnano.jpg bbnano/img/thermometernano.jpg 人感センサと組み合わせた例 フルカラーLED(NeoPixel)と組み合わせて作ったイルミネーションオブジェ 温湿度計 bbmini/img/minivideo.jpg img/video/pong.jpg img/video/ss2.jpg ビデオ表示もできます 昔なつかしいテニスゲーム(PONG) 山田君が作ったビデオゲーム「シンプルシューター」 2017 WebIOでIO制御 webio/index.html [<a href=bbmicro/webiomicro.html>ProMicro版</a>・<a href=bbxiao/webioxiao.html>XIAO版</a>があります。 webio/img/webio_system.png ブラウザからパソコンにつながっているデバイスを制御できると何かと便利なので、WebMidiAPIの機能を使ってこれをできるようにしてみました。ただし、ブラウザから制御できるのは自身のパソコンに接続されているデバイスであり、遠隔操作できるということではありません。 drum/img/session.jpg drum/img/session2scrn.png 上の写真は自動演奏楽器の制作例で、ブラウザ画面に書き込んだ楽譜データを演奏することができます。 bbmicro/img/shtmicro.jpg img/scrn/thermometerscrn.png ../accessibility/ppm/img/extsw.jpg 上は温湿度計で、ブラウザに温湿度が表示されます。<br> 右の写真は、PPM-最適アルファベット順文字盤の外部スイッチ接続に利用した例です。 Pythonプログラミングでものづくり <a href=bbxiao/pythonxiao.html>XIAO版</a>があります。 AVRライター avrwriter/index.html