SIGHT：視覚障害者を支援するスマートグラス

SIGHT：視覚障害者を支援するスマートグラス

TensorFlow on Android Thingsを搭載したRaspberry Piベースのスマートグラスが、周囲を識別し、視覚障害者に音声で説明します。

ストーリー

視覚障害者は日常的に困難に直面し、不安を感じることが多々あります。最小限の支援で物体の位置を特定できても、世界の美しさにアクセスすることは困難です。SIGHTは、軽量で着用可能なデバイスを通じてリアルタイムの視覚的文脈を提供することで、そのギャップを埋めます。

SIGHTの仕組み

ユーザーがボタンを押すと、内蔵カメラが画像を撮影し、TensorFlowがRaspberry Pi上で処理、スピーカーまたはヘッドホンから音声説明が再生されます。パイプライン全体がAndroid Things上で動作し、信頼性と低消費電力を確保。

必要な材料

主要コンポーネント：

• Raspberry Pi 3
• Raspberry Piカメラモジュール（500万画素）
• マイクロプッシュボタン
• 1kΩ抵抗
• 汎用PCB（カスタムHAT用）

ツール：

• はんだごて
• はんだ

ソフトウェア：

• Android Things（IoT OS）
• Android Studio（安定版またはプレビュー版）
• TensorFlow Lite
• Firebase（オプションのクラウド統合用）

Raspberry PiへのAndroid Thingsインストール

1. Android Thingsコンソール にアクセスし、Googleアカウントでサインイン
2. Create a product をクリック、名前（例：「Sight Pi」）、SOMとして Raspberry Pi 3 を選択、簡単な説明を入力
3. Factory Images に移動、Create Build Configuration をクリック、生成されたZIPをダウンロード
4. ZIPを展開し、 .img ファイルを取得—これがAndroid Things OSイメージ

SDカードへのイメージ書き込み

Balena Etcher（または Etcher）を使用してイメージを書き込み：

1. マイクロSDカードをPCに挿入
2. Etcherで展開したイメージを選択、SDカードを選択、Flash をクリック
3. 書き込み完了後、カードを取り出しRaspberry Piに挿入

PiをEthernetで接続、5Vアダプターで給電、ローカルIPアドレスを確認（例： 192.168.0.22）。

Android Studioのセットアップ

1. Android Studio をダウンロード・インストール（安定版またはプレビュー版）
2. GitHubからSIGHTプロジェクトをクローンまたはダウンロード： https://github.com/FoxLabMakerSpace/SIGHT-For-the-Blind
3. Open an existing Android Studio project でプロジェクトを開く
4. ADBでRaspberry Piに接続： adb connect 192.168.0.22:5555
5. アプリを実行。Piがターゲットデバイスとして表示されるはず

Raspberry Piの配線

以下のようにコンポーネントを接続：

• カメラモジュールを専用CSIポートに接続
• ボタンをGPIOピンに接続、1kΩプルアップ抵抗で3.3Vにプルアップ
• スピーカーまたはヘッドホンを3.5mmオーディオジャックに接続
• モバイルバッテリー（例：Intel製）でPiに給電

正確なピン割り当ては添付のFritzing図を参照。

システムのテスト

Piの電源を入れ、起動を待機、ボタンを押して画像撮影、音声説明を聴取。次のステップに進む前に音声出力がクリアであることを確認。

エンクロージャとマウント

軽量プラスチックケースを使用、ポート用の開口部をカット、Piとカメラを適切なメガネフレームにマウント。エンクロージャを塗装してプロフェッショナルな外観にし、すべての配線を固定して絡まりを防止。

今後のアップグレード

• 骨伝導スピーカー で目立たない音声出力
• 暗所対応の赤外線カメラへのアップグレード
• 軽量で人間工学的なメガネフレームの設計
• カスタムバッテリーボードで電源管理を最適化
• TensorFlowモデル拡張による追加シーン理解

デモ

ライブデモについては動画リンクを参照、またはプロジェクトチームに連絡してハンズオンセッションを予約。