課題研究　平成２９年度

１．アイトラッキングの研究
　普段人間はどういったものに視線がいくのかと思った。そこで、私たちはアイトラッキングを用いて人の視線を読み取りどこを見ているのかの研究に取り組んだ。具体的には、カメラで写した画像から瞳を認識する。その瞳がどの方向に動いたのか、視野を４つのブロックに分けて調べる。最終的には、AI班と連携し精度の高いプログラムを作成することを試みた。

We have been wondering what people are usually looking at. So, we decided to study eye direction when reading, using eye tracking. We took images of the pupil using a camera. Then we recorded the result as one of 4 directions. At the final stage of this study, we tried to collaborate with the AI team to improve the detection quality.
　　県工展パネル（PDF形式）29-01.pdf

２．実習用ボードの製作
　私たちはこれまで長年使用され、老朽化した実習用ボードを新しく製作することにした。従来のものより使いやすく、低コストで耐久性のあるものをつくるため端子の配置や配線を太くするなど様々な工夫を凝らした。また、電気的に安定した測定値が出るように材料や部品を選びながら研究を進めた。製作には、ボール盤やバンドソーを駆使し、加工技術を習得した。

We are remaking the laboratory circuit boards which have been used for many years. We have devised various ways to make the boards easier to use and more durable than existing ones. Because we handle dangerous tools such as a drill press and a bandsaw, we have carefully proceeded in this project. Also, we have selected materials and parts so that accurate outputs are obtained regardless of using low lost ones.
　　県工展パネル（PDF形式）29-02.pdf

３．ARを使った展示物の説明
　私たちは拡張現実（AR）によって、美術品などに説明を表示させる研究を行った。例えば、スマートフォンのカメラなどで絵画を見ると、画面に作者名や制作時期などの情報を表示するというものだ。これにより、様々な美術品などに対してこれまでよりも興味関心が深まるのではないかと私たちは考え、認識したマーカーに合わせて文字や動画、立体などを映し出すことから取り組んだ。

We conducted research to display explanations on art objects by augmented reality (AR). For example, when you see a painting through a smartphone camera, information such as the author name and the creation period is displayed on the screen. Using such mechanism, we thought that our interests in various art objects would deepen. Thus, we have made a program that shows texts, video clips and 3D objects which are arranged in recognized AR markers.
　　県工展パネル（PDF形式）29-03.pdf

４．アプリケーションソフト作成
　私たちが、普段使っているアプリケーションはどのようにして出来ているのだろうか？ また、どのようにして動作しているのだろうか？ そこで私たちはアプリケーションの構造を学びゲームアプリケーションを制作した。開発環境にはエクリプス、アンドロイドスタジオの2種類を用いた。それぞれの開発環境でのゲームアプリケーション制作の過程を振り返っていく。

How can we make applications we usually use? Also, how it works? So, we learned the structure of applications and produced game applications. We used two types of development environments, Eclipse and Android studio. We will look back on the process of creating the game applications in each development environment.
　　県工展パネル（PDF形式）29-04.pdf

５．ARを使った校内案内
　私たちはわかりづらい県工の校内を案内するために、ARを使うことで上手く案内できるのではないかと考えました。ARを作成するために必要なソフト探しから始め、一からマーカーや3Dモデルの作成を行いました。最終的には誰にでも、ARを用いて簡単に行き先へたどりつけることを目標としました。

We thought about how we can easily guide a lot of people in the school, which makes them to get lost, using augmented reality. At first, we looked for AR software to use. Then, we made AR markers and 3D models by ourselves. Finally, we have aimed to make it easier for everyone to go a destination using our AR guide.
　　県工展パネル（PDF形式）29-05.pdf

６．マイコンカーの研究
　マイコンカーラリー競技大会は、ジャパンマイコンカーラリー実行委員会承認のマイコンボードを搭載した完全自走式マシンで規定コースの走行タイムを競うものである。カーブ、直角カーブ、レーンチェンジ、マシンの精巧さとソフト面の兼ね合いが勝負を左右する。全国大会を目標に、限られた条件の中で車体の軽量化と精度の高いプログラミングを目指した。

The microcomputer car rally competes for running time of self-controlled machines over the prescribed course. A microcontroller board, which is approved by Japan microcomputer car rally committee, is embedded in each car. There are several aspects to determine wins and losses such as running around ordinary and right-angled corners, changing lanes, and balancing between an elaborate machine and software. For the national competition, we aimed to reduce the car body's weight and make programs with high accuracy under limited conditions.
　　県工展パネル（PDF形式）29-06.pdf

７．音による LED制御（Arduinoを用いて）
　私たちはSPH授業で学んだ音に関する知識を用いて何か製作したいと思った。そこで、音階によってLEDの色が変化する電子回路をマイコンボードArduinoを基盤として使用し作成した。入力された音をArduinoで解析し、その出力結果によってLEDの色が７色に変化するようになっている。

We wanted to produce something using the knowledge about sound that we learned in the SPH class. Based on a microcomputer board Arduino, we created an electronic circuit which changes the colors of the LED according to musical scales. The input sound is analyzed by Arduino, then the LED are changed to one of 7 colors corresponding.
　　県工展パネル（PDF形式）29-07.pdf

８．音に反応するゴミ箱の製作(電子回路を用いて)
　私達はこの三年間で勉強してきたことを総合し、SPH授業で学んできた「音」に関連したものづくりがしたいと思い、音センサを用いて音に反応するゴミ箱を製作しようと考えた。この製作には1、2年生の頃に実習で学んだ基盤が使用され、はんだ付け技術の向上と、ものづくりをするうえでの楽しさや大変さなどを学ぶことが目的とされている。

Putting together what we have learned over the last three years, we wanted to make something related to 'sound' which we studied in the SPH class. So, we created a trash box that reacts to sound using a sound sensor. For this project, we used the circuit board that we assembled in class in first and second grade. The purpose of this project was to improve our soldering skill and learn the joy and difficulty of manufacturing.
　　県工展パネル（PDF形式）29-08.pdf

９．声による IoT制御（RaspberryPiを用いて）
　私達はIoTについて研究しました。IoTとは、Internet of thingsの略です。IoTの中でも、音声アシスタントを作ることを目標としました。音声アシスタントは言葉を理解し、家電を制御することができます。例えば、Amazon　EchoやGoogle Homeなどが最近発売されました。私たちはこのプロジェクトに、ラズベリーパイと呼ばれる小さなコンピュータとPythonプログラミング言語を使用しました。それによって、照明のスイッチとラジコンのおもちゃを声によって制御することができました。

We studied about IoT. IoT stands for Internet of things. Among IoT, we aimed to make a voice assistant. A voice assistant understands words and can drive home appliances.　For example, Amazon Echo and Google Home were recently released. We used a small computer called Raspberry Pi and used Python programming language for this project. By doing so, we were able to control a lighting switch and a radio controlled toy by voice.
　　県工展パネル（PDF形式）29-09.pdf

１０．AI を使ったプログラミング
　皆さんはAIという言葉を聞いたことがありますか？AIというのは、人が行う知的な作業をコンピュータで模倣したプログラムやシステムのことです。私たちはこのAIについて深く学びたいと思い、研究テーマに設定しようと考えました。しかし、ただ研究するだけでは面白味がありません。そこで私たちはこの技術を取り入れた「ドットイートゲーム」を、「DXライブラリ」と「Visual Studio」を使用して作ることにしました。AIは敵の追跡アルゴリズムの制御に用い、効果的にプレイヤーを追い詰めます。

Have you ever heard about the word 'AI'? AI is a computer program or system that imitates human intellectual work. We wanted to learn about this AI deeply and considered setting it as our research theme. It would not be interesting if we simply study it. So we decided to make a 'dot eat game' based on AI using 'DX library' and 'Visual Studio'. In the game, AI is used to control the enemy's tracking algorithm to chase players effectively.
　　県工展パネル（PDF形式）29-10.pdf