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体重計の値を赤外線受信モジュールで取得してみよう─にゃんてっく☆やせないアイツ【vol6】

既製品の体重計と連携する

こんにちは、猫を愛するエンジニア夫婦、はとね(@hatone)ときょろ(@kyoro353)です。

前回は猫の食事をLINEへ通知することに成功しました。今回は、前回組んだ実装をベースに既製品の体重計と連携していきます。

既製品の体重計を使うことにしたけど、一体どんな体重計を選べばよいでしょうか? できるだけ、本体を分解したり改造したりしないでデータを読み取れるとありがたいのだけど……。

きょろ
「そう思って今回は赤外線でデータを取得できるタイプの体重計を選んでみたよ。計測データを体重計から赤外線で送信し、その情報が手元のモニターに表示されるんだ。このデータをセンサーで読み取れば、改造なしで体重計の値を取得できそうだね。Amazonで2500円くらいで売っているよ」

Hashy SALUTE ワイヤレス体重計(PK)BH-2580

赤外線とリモコン

そもそも、赤外線を使ってどんなデータのやり取りをしているんでしょう?

赤外線を使って操作というと、テレビのリモコンをイメージします。機械とリモコンが赤外線を介してどんなやりとりをしてるのか知りたくなってきました。

赤外線を使って操作するリモコン

きょろ
「リモコンの赤外線の搬送周波数は、多くの場合38kHz。データをエンコードしてバイナリ化し、この搬送周波数の赤外線をON/OFFさせることで、機器間での通信を実現しているんだ。

だから、リモコンと同じ信号を出せば同じように動作をさせることができるし、同じように受信してデコードすると、同じように解釈することができるんだよ。赤外線っていっても、目に見えないだけでただの光だからね。モールス信号と同じようなものだと思えばわかりやすいかな!」

リモコンが発する赤外線の信号を記録し、同じパターンで出力して、テレビやエアコンなど複数のデバイスをお手軽に制御できる学習リモコンも多くの製品が出ている分野です。スマートフォンからも簡単に使えるIRKitなどが有名ですね。

IRKitも、本体に向けてテレビやエアコンのリモコンを操作した瞬間の赤外線の信号パターンを保存して、それをスマートフォン上のアプリから再現することで、機器の制御を行っています。

38kHzの赤外線でやりとりされるということはわかったけれど、エンコードされているデータをそんな簡単に読めるものなんでしょうか?

きょろ
「38kHzの搬送周波数で送るのは共通だけど、どういうふうにデータをエンコードするかの仕様はまちまちなんだ。だからデバイスによって、何をどんなふうに信号として送っているかは解析してみないとわからない。

大手メーカーごとに決まったフォーマットというのもあって、それを真似ているケースも多いんだ。

実際は、実機をもとに検証してみるのが一番確実だね。また、オンライン上では有志の人たちが解析していたりもするので、それを参考にさせてもらうのもいいと思うよ」

赤外線って猫には見えるの?

そういえば前回、超音波は猫に聞こえてるの?って話題になったけど、赤外線は猫に見えてたりするのかな。たぶん見えてないと思うんですが、ちょっと気になるなぁ。

ときどき、私たちには見えない”何か”を見つめているバジル

どーじん先生
「はとねさん、大丈夫です。猫には赤外線は見えないはずです! 赤外線が見える動物は、あまり多くないんです」

あ、どーじん先生! 良かったー。
なんでそう思ったかというと、猫って夜目がきくじゃないですか。だから、赤外線カメラとかと同じ機能を持っていてもおかしくないかなぁという気がして。

どーじん先生
「確かに、猫は暗いところに強いですね! 実は猫には、網膜の後ろにタペタムっていう反射鏡みたいなものがあって、少しの光でも目の中で増幅できるようになっています。それと、瞳孔も大きく開けるので、光をたくさん取り入れられる。

他にも猫は音やニオイにも敏感だし、モノの配置を空気の流れから敏感に感じ取れるヒゲもあるし、暗闇で頼りになる器官がいろいろあるんですよ」

そうなんですね!でも、人間にはタペタムみたいな器官はないですよね。同じ哺乳類なのに、目ってそんなに違うものなんですか?

どーじん先生
「もちろんタペタムの有無も違いますし、持っている細胞にも違いがありますよ。猫は、色を見分ける能力を持つ細胞三種類のうち、赤色を感じる細胞を持っていません。哺乳類の祖先は夜行性だったから二色型色覚で十分だったんですね。

一部の霊長類はこの二色型色覚から進化して、色を三種類の細胞で見分けるようになりました。これは、果実を得るために、赤色が見える個体が生き残りやすかったからじゃないかと考えられています」

何でも見えていたほうが生存に有利そうなのに、なんかもったいないですね(笑)。猫も赤外線が見えてたら、暗闇をもっとエンジョイできそうです。

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