1SheeldとArduinoで盲ろう者のコミュニケーションを支援する

必要な部品と材料

• 1Sheeld × 1
• Arduino UNO × 1
• Adafruit 標準LCD 16×2（白文字/青背景） × 1
• 可変抵抗器 10kΩ × 1

プロジェクト概要

盲ろう者同士、または盲者とろう者の間のコミュニケーション問題を解決するプロジェクトです。盲者は「話す・聞く」、ろう者は「打つ・見る」が主な手段。これを技術で橋渡しします。

• 盲者 → ろう者：音声認識 → テキスト → LCD表示
• ろう者 → 盲者：キーボード入力 → テキスト → 音声合成

ステップ1：ハードウェアセットアップ

必要なもの：

• Arduino Uno（または互換機）
• LCD（今回は16×2）
• スマートフォン
• 可変抵抗器（10kΩ）

ステップ2：配線

1Sheeldを使うには、まず1SheeldサイトからライブラリをダウンロードしてArduino IDEに追加し、スマホに1Sheeldアプリをインストールします。Arduinoへのシールド取り付けとスケッチ書き込み手順は公式チュートリアルを参照。

LCD接続（標準的な4ビットモード）：

• LCD RS → D12
• LCD Enable → D11
• LCD D4 → D5
• LCD D5 → D4
• LCD D6 → D3
• LCD D7 → D2
• LCD R/W → GND
• LCD VSS → GND
• LCD VCC → 5V
• 可変抵抗器両端 → 5VとGND、中間端子 → LCD VO (Pin 3)

通信フロー：

• 盲者 → ろう者：音声認識 → テキスト → LCD
• ろう者 → 盲者：キーボード入力 → テキスト → 音声合成

1Sheeldアプリで「音声認識」「キーボード」「音声合成」「SMS」「ターミナル」「バイブレーション」シールドを有効にします。SMSシールドで遠隔地の連絡先へメッセージ送信も可能です。動作デモ動画を参照してください。

ステップ3：ソフトウェア（スケッチ）

#define CUSTOM_SETTINGS
#define INCLUDE_VOICE_RECOGNIZER_SHIELD
#define INCLUDE_TEXT_TO_SPEECH_SHIELD
#define INCLUDE_KEYBOARD_SHIELD
#define INCLUDE_SMS_SHIELD
#define INCLUDE_TERMINAL_SHIELD
#define INCLUDE_VIBRATION_SHIELD
#include <OneSheeld.h>
#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
String msg;
int sent = 0;
int i = 0;
String phoneNum = ""; // 送信先電話番号をここに記入
int patternOne[6] = {1000, 2000, 1000, 2000, 1000, 2000};
int patternOneSize = 6;

void setup() {
  OneSheeld.begin();
  VoiceRecognition.start();
  lcd.begin(16, 2);
}

// 盲者 → ろう者（近距離/遠距離）
if (VoiceRecognition.isNewCommandReceived()) {
  String msg1 = VoiceRecognition.getLastCommand();
  // 遠隔連絡先へSMS送信（「sms」で始まる発話）
  if (msg1.substring(0, 3) == "sms") {
    String msg1f = msg1.substring(3);
    SMS.send(phoneNum, msg1f);
    TextToSpeech.say("sms sent");
    delay(4000);
  }
  // 近距離：LCD表示
  else {
    if (msg1.length() > 16) {
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      for (int i = 0; i <= 16; i++) { lcd.print(msg1[i]); }
      lcd.setCursor(0, 1);
      for (int j = 16; j <= msg1.length() - 1; j++) { lcd.print(msg1[j]); }
    } else {
      lcd.clear();
      lcd.print(msg1);
    }
  }
}

// キーボード入力処理（ろう者 → 盲者）
void MsgBuild(char pC) {
  i++;
  if (sent < 2) {
    if (pC == 'S') {
      sent += 1;
      msg += pC;
    } else {
      sent = 0;
      msg += pC;
    }
  } else if (sent == 3) {
    i = i - 3;
    msg.remove(i);
    msg.toLowerCase();
  }
}

MsgBuild関数はキーボード入力のたびに呼ばれ、メッセージを構築しながら「S」キー3回押しで送信トリガーとして検出します（Enterキーがうまく使えなかったため）。遠隔送信時は先頭に「sms」を付けます。LCDは16文字×2行なので、長文は自動で2行目へ折り返します。

残りのコードは自明です。ご質問はコメント欄へ。

BlindToDeaf.ino（完全版スケッチファイル）

回路図