geauth { kinectを用いたジェスチャ認証式自動ドアの開発 · automatic door has a...

平成 24年度公立はこだて未来大学卒業論文

GeAuth– kinectを用いたジェスチャ認証式自動ドアの開発 –

井上　慶彦

情報アーキテクチャ学科 b1009065

指導教員迎山　和司

提出日平成 25 年 1 月 31 日

GeAuth– Development of an automatic door with gesture

authentication using a kinect –

by

Yoshihiko INOUE

BA Thesis at Future University Hakodate, 2013

Advisor: Kazushi MUKAIYAMA

Department of Media Architecture

Future University Hakodate

January 31, 2013

Abstract– In this study, I develop an authentication system performed by the gesture. Besides,I develop an automatic door controlled by the authentication system.

In this society, automatic door has been used in various places. Automatic door has a con-venience that open when we approach. However, we can’t control automatic door by using keybecause we can operate it without using our hands. The convenience is lost when we controlautomatic door by using key. Accordingly, in this study, I develop Gesture Authentication Sys-tem and automatic door with the system. Gesture Authentication System can be used withouttouching the door.

There are two types of door, hinged type and sliding type. Hinged door opens when we pushor pull. Besides, sliding door opens when we slide sideways. Because we can easily incorporate,hinged door is used inside the building, frequently. Therefore, in this study, I develop automatichinged door to incorporate actual door.

I develop Gesture Authentication System with using kinect having camera device and depthsensor. I developed determination system of gesture by detecting changes in the skeletal infor-mation from kinect. Next, I constructed an automatic door. The door is made of wood. Besides,a servo motor is attached to the door. Furthermore, a directing arrow and LED are attached tothe front of the door. The direction arrow shows direction of motion of the user. LED showsauthentication steps.

I Exhibited Gesture Authentication System and automatic door in Maker Faire Tokyo 2012 andOpen Lab in Future University Hakodate and exhibition of graduate studies. Gesture detectionworked fine when user Experienced this system. However, I got opinions that ”difficult tounderstand”,”inconspicuous” about LED to show authentication steps. Therefore, there is aneed to change showing authentication steps system.

Keywords: gesture,kinect,automatic door,Arduino

概要: 本研究では，全身を使ったジェスチャによって認証を行い，その結果に応じて開閉する自動ドアを開発する．世間では，自動ドアは様々な場所で利用されている．自動ドアには，手を使わずとも，近づくだ

けでドアを開けられるという利便性がある．しかし，手を使わずに開けられるという仕様上，鍵による開閉管理ができない．鍵を用いた開閉管理では，触れずに開けられるという自動ドアの利便性が失われるからである．そこで本研究では，ドアに触れること無く開閉のための認証を行えるシステムとして，ジェスチャ認証システムを提案し，そのシステムを組み込んだ自動ドアを開発する．ドアには大きく分けて開き戸式と引き戸式の２種類が存在する．開き戸とはドアを押す，また

は手前に引いて開けるタイプのものであり，引き戸は横にスライドさせて開けるタイプのものである．開き戸式は引き戸式に比べ組み込みやすいため，建物の内部では開き戸式のものが多く使われる．そのため，本研究では将来的に実際のドアにも組み込める物を想定して，開き戸式の自動ドアシステムを開発する．ジェスチャ認証システムの開発には kinectと呼ばれる，カメラデバイスと深度センサを搭載し

たデバイスを使用した．kinectのカメラデバイスに映るユーザの骨格情報の変化を検出することでジェスチャの判定を行った．自動ドアの開発では，木製のドアを作成し，そこにサーボモータを取り付け，自動で開閉するシステムを構築した．また，ドアの前面には，ユーザの動作方向を示す矢印インタフェースと，認証の段階表示のための LEDを取り付けた．システムの完成後，ジェスチャ認証式自動ドアをMaker Faire Tokyo 2012，公立はこだて未来

大学オープンラボ，そして公立はこだて未来大学情報デザインコース卒業研究展示会の３つのイベントにて展示した．そこでユーザが実際にシステムを利用したところ，ジェスチャ検出は正しく動作する事が確認できた．しかし，自動ドアに取り付けられた，段階表示のための LEDインタフェースは，目立たない，わかりにくいといった意見が出た．そのため，認証の段階表示は別のインタフェースに変更する必要があると考えられる．

キーワード: ジェスチャ,kinect,自動ドア,Arduino

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目次

第 1章序論 1

1.1 目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

第 2章ドア 2

2.1 ドアの仕組み . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.2 自動ドア . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

第 3章関連研究 4

3.1 kinectを用いたジェスチャ検出による照明の制御 . . . . . . . . . . . . . . 4

3.2 自動ドアの制御装置の研究 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.3 自動ドアにおける無線認証システム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.4 パスワードとの闘い - 悩まない認証インタフェースをめざして . . . . . . . 5

第 4章実装 6

4.1 システムの概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.2 開発環境 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4.2.1 kinect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4.2.2 Arduino UNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2.3 OpenNI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2.4 OpenCV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2.5 openFrameworks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.3 自動ドアの制作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3.1 ドアの模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3.2 サーボモータによる開閉制御 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.3.3 赤外線距離センサによる通過検出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.3.4 認証システムのためのインタフェース . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.4 ジェスチャ認証システムの開発 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.4.1 利用手順 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.4.2 システムの仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

第 5章実験と結果 15

5.1 Maker Faire Tokyo 2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.1.1 展示方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.1.2 結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

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BA Thesis at Future University Hakodate, 2013 Yoshihiko INOUE

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5.2 公立はこだて未来大学オープンラボ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.2.1 展示方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.2.2 結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

5.3 平成 24年度公立はこだて未来大学情報デザインコース卒業研究展示会 . . . 17

5.3.1 展示方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5.3.2 結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

第 6章考察 20

6.1 ジェスチャ認証システム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

6.2 自動ドア . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

6.2.1 LEDによる段階表示インタフェース . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

6.2.2 矢印インタフェース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

6.2.3 自動ドアの汎用性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

第 7章まとめと今後の展望 23

7.1 まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7.2 今後の展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

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第1章序論

本章では，本研究の目的と，それに至った背景を述べる．

1.1 目的

本研究の目的は，全身を使ったジェスチャによる認証によって開閉する自動ドアを開発する事である．ジェスチャを用いて，ドアに触れる事無く認証と開閉を行えるシステムを目指す．また，自動ドアシステムは，実際のドアに組み込む事を想定して開発する．

1.2 背景

現在，自動ドアは様々な場所で利用されているが，自動ドアを利用する際は，鍵による開閉管理が出来ないというデメリットがある．自動ドアとは人力以外の方法で開閉するドアの事であり，人が近付いただけで開く．そのため，通常のドアとは異なり，手を使わずに通過可能である．しかし，自動ドアは通常のドアとは違い，鍵による開閉管理が難しい．手動で開けるドアでは，錠を開け，ドアを開閉させるといった一連の動作を手で行う．自動ドアを鍵によって開閉させるとすると，まず鍵を持った手で錠を開け，それからドアが開いて通過する，といった順番になるため，手を使わずに開閉可能という自動ドアのメリットが無くなってしまう．そのため，鍵を用いてドアの利用者を制限する事が難しい．しかし，鍵を一切使用しない，人が近付くと開閉するだけの自動ドアには問題点がある．まず，利用者がドアを通るつもりがなくても，ドアに近付いたら開いてしまうという点が挙げられる．また，鍵が無いため利用者の制限ができないという点もある．これらの問題点は，ドアの設置場所によっては利用者に不便を感じさせる．そこで，本研究では，鍵に代わる認証システムとして，ジェスチャ認証システムと，その認証システムが組み込まれた自動ドアを開発する．ジェスチャ認証とは，ドアの前で特定の動作をすると認証成功となるシステムである．ジェスチャ認証システムでは，ユーザは鍵を持ち歩く必要がなく，また直接ドアに触れずに開けられるという，自動ドアのメリットも保つ事ができる．

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第2章ドア

本章では，ジェスチャ認証式自動ドアを開発するにあたり調査した，ドアの仕組みについて述べる．

2.1 ドアの仕組み

ドアとは，部屋同士，あるいは室内と外など，２つの空間を分ける仕切りである．ドアは，完全に固定はされておらず，人力で動かせるようになっており，手動で開け閉めすることで通過できる．ドアには大きく分けて開き戸 (図 2.1)と引き戸 (図 2.2)の 2種類が存在する．開き戸とは，取っ手を掴み手前に引く，あるいは奥に押す事で開けるタイプのドアである．ドアの開く側の面に蝶番と呼ばれる金具が取り付けられており，蝶番が軸となってドアが開閉する仕組みである．引き戸とは，取っ手を掴み，横にスライドさせて開けるタイプのドアである．引き戸には，開けてしまうと周りに邪魔なものがなく，通過しやすいというメリットがある．ただし，開けた際にドアを押し込むスペースが必要になるため，設置できる場所は限られる．また，スムーズに開け閉めを行えるようにするためにドアの上下の側面に滑車などの金具を取り付けるなど，ドアの設置に手間がかかるなどのデメリットもある．そのため，建物の内部では開き戸が多く用いられている．

図 2.1: 開き戸 [2] 図 2.2: 引き戸 [3]

また，開き戸式のドアには，２つの金具が取り付けられている事が多い．まず１つは，ドアクローザ (図 2.3)である．ドアクローザとは，開かれたドアを自動的に閉める装置である．また，ドアを大きく開けた時に，開いた状態を維持するものもある．ドアクローザの仕組みは，ドアを開けた時に金具の内部のバネに力が加わり，閉める時はバネが元の形

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に戻ろうとする力でドアを閉めるというものである．次に，ドアノブ (図 2.4)という金具がある．ドアノブとは，ドアを開閉させるための取っ手である．ユーザがドアノブを掴んで回す事で，ドアと壁を繋ぐ引っ掛かりが外れ，ドアを開ける事ができる．これによって，ドアが風や振動などで勝手に動く事を防いでいる．

図 2.3: ドアクローザ図 2.4: ドアノブ

2.2 自動ドア

自動ドアとは，手で直接ドアに力を加える事無く開閉可能なドアの事である (図 2.5)．例えば，人が近付くとセンサが反応してドアが開き，人が遠ざかるとドアが閉じるものがある．一般的に使用される自動ドアは，引き戸式のドアであり，赤外線距離センサとモータが組み込まれている．まず，赤外線距離センサで通行者を検知し，制御装置へ信号を送る．そして，モータが回転し，モータに取り付けられたベルトが動く事でドアが開く [4]．また，センサが通行者を検知しなくなると，予め設定された制御装置のタイマーが切れる事でドアが閉まる．自動ドアは，1950年代から建築用として広く普及された [5]．現在では，日本国内だけで 200万台以上の自動ドアが稼働している．自動ドアにはメリットが多く様々な場所で用いられている．ドアが開いたままになる事を防ぐなどの利便性があり，衛生管理の為のも利用できる．しかし，自動ドアは設置のためのコストが高いため，一般家庭など，小型の建物に取り付けられている事は少ない．

図 2.5: 自動ドア

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第3章関連研究

本章では，kinectのユーザトラッキングを用いた研究や，新たな認証システムの開発に関する論文について述べる．

3.1 kinectを用いたジェスチャ検出による照明の制御

kinectを用いてユーザのジェスチャ認識を行い，それによって照明の操作を行うシステムの開発が行われている [8]．また，機器に直接触れることなく照明を操作できるシチュエーションについても述べている．照明は，kinectの前で手を振るジェスチャを行う事で全消灯し，挙手ジェスチャによって点灯する．また，円を描くジェスチャや腕を上げ下げするジェスチャで目標光度を調整する．プロジェクターを用いてプレゼンテーションを行う場合，手元の資料を見る場合は照明を明るく，スクリーンに資料を映す場合は照明を暗くする必要がある．したがって，プレゼンテーションの最中に，手動で照明を制御する必要がある．この場合，通常は発表者の他に照明の制御役が必要になる．しかし，ジェスチャによる照明の制御が可能になる事により，発表者は発表中に自由に室内の明るさを変えられる．

3.2 自動ドアの制御装置の研究

汎用性のある自動ドアの制御装置の開発が行われている [9]．既存の自動ドアの制御装置は，パラメータの設定が複雑で難しいものである．そこで，PCで簡単に制御でき，モータ機種に依存しない自動ドア制御装置が開発された．機能としては，ドアの自動開け閉めの他に，安全装置がある．ドアが動く度に自動ドアの現在位置を取得し，ドアが障害物と接触して動作が妨げられたタイミングを感知する．そして，モータの停止させ，その後ドアの全開または全閉処理を行う．

3.3 自動ドアにおける無線認証システム

ナブコシステム株式会社が，無線による認証機能が組み込まれた自動ドアを開発した[10]．開発は岩崎通信機株式会社と共同で進められており，2011年に商品化された．この無線認証システムは，ユーザが無線認証システム専用の端末を持って自動ドアに近づく事で，ドアに取り付けられたコントローラと端末で個人認証を行うものである．また，ドアにはコントローラの他に LEDとブザーが取り付けられており，ユーザが正しく認証でき

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たかを確認できる．無線認証システムを利用することで，ユーザはドアに近づくだけで認証を行う事が可能である．そのため，両手が塞がっていても利用可能である．また，専用の端末で認証を行うため，個人の識別性が高く，高いセキュリティ性を持っている．

図 3.1: 無線認証システム付自動ドア [10]

3.4 パスワードとの闘い - 悩まない認証インタフェースをめざして

ユーザの経験に関する問題が出され，その正答率によって認証の成否を判断する認証システムの開発が行われている [11]．パスワードによる認証は，ユーザがパスワードを忘れやすい．また，パスワードを紙に書き留めておくと，漏洩の可能性が高まる．そこで，人間の経験に基づく記憶をパスワードとする，「なぞなぞ認証」と呼ばれる認証システムが開発された．システムとしては，まず認証時にユーザの経験に基づいた画像を表示し，その画像に関する質問を出題する (図 3.2)．そしてそれをユーザに回答させる事で認証を行う．なぞなぞ認証システムには，操作が簡単，問題作成が容易，強度の調整ができる，グループでの利用ができる，などの特徴がある．

図 3.2: 画像を用いたなぞなぞ認証 [11]

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第4章実装

本章では，システムの概要，自動ドアの開発方法，ドアを制御するジェスチャー認証システムの実装方法の３点について述べる．

4.1 システムの概要

本研究で開発したジェスチャ認証式自動ドアシステム「GeAuth」は，ドアの前で決められたジェスチャを行う事で，ドアが自動で開くシステムである．本システムを利用する事で，ユーザは，認証機能を備えたドアを，簡易な身体動作を鍵の代わりにする事によって，手を使わずに通過できるようになる．GeAuthは，PC，kinect，ドアの３点からなるシステムである (図 4.1)．kinectでは，kinectのカメラに映ったユーザの骨格検出を行う．また，ドアの裏側にはArduinoを取り付け，そこからドア開閉用のサーボモータ，通過検知用の赤外線距離センサ，認証段階表示用の LED，動作方向表示用の矢印を取り付けたサーボモータを取り付けた．以下にシステムの概要図を示す (図 4.2)．また各デバイスの仕様については次節以降で述べる．

図 4.1: システム全体図

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図 4.2: システム概要図

4.2 開発環境

開発に用いたデバイスやライブラリについて記述する．

4.2.1 kinect

kinect(図 4.3)とは，カメラデバイスと深度センサを搭載したデバイスである．深度センサとは，赤外線プロジェクタと赤外線カメラからなるシステムである．深度センサは，赤外線プロジェクタから発射されカメラの先の物体に当たった赤外線を，赤外線カメラで読み取る事で，kinectから物体までの距離を測定できる．本研究では，後述するOpenNI

と組み合わせてカメラに映ったユーザの骨格情報を検出するために kinectを使用した．

図 4.3: kinect[6]

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4.2.2 Arduino UNO

Arduino UNO(図 4.4)とは，入出力ポートとマイコンを搭載したハードウェアシステムである [15]．Arduino UNOは PCに接続し，Arduino IDEと呼ばれる開発環境を用いてマイコンにデータを書き込む事で使用できる．ArduinoUNOにはアナログとデジタルの２種類の入出力ポートが搭載されており，センサなどを取り付ける事で，電子部品の制御が可能になる．本研究では，ドアに取り付けるサーボモータなどの，電子部品の制御のために，Arduino UNOを使用した．

図 4.4: Arduino UNO[7]

4.2.3 OpenNI

OpenNIとは，kinectを制御するためのライブラリである [14]．C++で開発されており，デバイス部とミドルウェア部からなるライブラリである．デバイス部では，カメラや深度センサの操作など，kinect本体の制御を行う．ミドルウェア部ではカメラと深度センサから得たデータを用いて，そこから人間の骨格部分の抽出などを行う．

4.2.4 OpenCV

OpenCVとは，画像処理，画像認識に関する機能がまとめられたライブラリである．本研究では，kinectのカメラより取得した画像から，ユーザの骨格部分の画像情報を抽出するためにOpenCVを使用した．

4.2.5 openFrameworks

openFrameworksとは，画像や音声の処理を手軽に行える C++用のライブラリである[13]．openFrameworksにはアドオンと呼ばれる拡張機能があり，他のライブラリと組み合わせて使用できる．本研究では openFrameworksを用いて，画面の描画，ArduinoUNO

の制御，効果音再生の処理を行った．

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4.3 自動ドアの制作

認証システムを実際にドアに組み込むことを想定する為，自動で開閉する木製のドアの模型 (図 4.5)を制作した．2.1で述べた通り，一般的にドアは屋内では開き戸式の物が多い．そのため，本研究では，制作した自動ドアシステムをより汎用的にするため，開き戸式のドアの模型を制作した．

図 4.5: 自動ドア

4.3.1 ドアの模型

自動ドアを制作するにあたり，まずドアの模型を制作した．ドアの種類は開き戸とし，蝶番でドア部分の板を壁に取り付けた．また，ドアが開く側の面に取っ手を取り付けた．そして，より実物のドアに近づけるため，ドアと壁に壁紙を貼り付けた．ドアの裏側には，Arduino，サーボモータ２つ，LED，距離センサを取り付けた．以下にその結線図を示す (図 4.6)．各装置の仕様については次節以降で述べる．

図 4.6: 結線図

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4.3.2 サーボモータによる開閉制御

サーボモータ (図 4.7)を使用して，Arduinoによるドアの開閉制御を行った．サーボモータとは，先端部分の回転角度を制御できるモータである．サーボモータの制御は，PWM制御を用いてリアルタイムでサーボモータの角度を変化させる事で行った．PWM制御とは直流電源のスイッチがONになる時間とOFFになる時間の比によってモータの状態を変化させる制御方法である．サーボモータをドアに取り付ける際に，アームストッパー (図 4.8)を使用した．アームストッパーとは，ドアの開き具合を調整するための金具である．まず，アームストッパーをドアの上方と壁を繋ぐように取り付け，ドアの開閉範囲を調整する．次にアームストッパーの回転部分に，サーボモータの駆動部分を取り付け，そのままサーボモータを壁に固定する (図 4.9)．この状態でサーボモータを動作させる事で，ドアの開閉をアームストッパーの回転のみで行う事ができる．そのため，サーボモータからドアの作用点までの距離が短く，サーボモータにあまり負荷をかけずにドアの開閉を行う事ができる．

図 4.7: サーボモータ図 4.8: アームストッパー ([1]より引用)

図 4.9: サーボモータによる開閉制御

4.3.3 赤外線距離センサによる通過検出

赤外線距離センサを用いて，ユーザがドアを通過した事を検出するシステムを制作した．赤外線距離センサとは，センサ本体から発射された赤外線の反射光を受け取る事で，セン

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サから物体までの距離が抵抗値で得られるセンサである．

図 4.10: 赤外線距離センサ

4.3.4 認証システムのためのインタフェース

ユーザが認証システムを使いやすくするため，矢印インタフェースと段階表示インタフェースを実装した．矢印インタフェース (図 4.11)とは，ユーザがジェスチャ認証システムを使う際に，どの方向に身体を動かせばよいか指示する機能である．ドアの左側に穴を開け，ドアの裏側からサーボモータを固定し，表側に木製の矢印を取り付けた．ジェスチャ認証システム使用時は，まずユーザ検出時に最初の動作方向表示を行い，認証が成功する毎にサーボモータが回転し次の動作方法を示す．また，方向表示は上下左右の四方向とした．

図 4.11: 矢印インタフェース

次に，段階表示インタフェースについて述べる．段階表示インタフェース (図 4.12)とは，ユーザが認証システムを利用する際に，現在何番目のジェスチャを行えば良いかを確認するための機能である．この機能の実装には，LEDを利用した．LEDとは，Light Emitting

Diodeの略称であり，導電する事で発光する電子部品である．機能としては，ジェスチャ判定が１つ成功する毎に１つ点灯する仕組みである．例えば最初に頭，次に右足の順で体を動かす事で認証成功となるように設定されていた場合，頭を動かした時点で１つ点灯，右足を動かした時点で２つ点灯する．また，ジェスチャ検出がリセットされた場合，LED

は消灯する．

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図 4.12: 段階表示インタフェース

4.4 ジェスチャ認証システムの開発

ユーザのジェスチャを検出し，また認証を行うシステムを開発した．

4.4.1 利用手順

ジェスチャ認証システムでは，ユーザが kinectの前で特定のジェスチャを行う事で認証を行う事ができる．システムの使用は以下の流れで行う (図 4.13)．まずユーザは体のどの部位を動かすかを順番に記憶する．まず kinectの前にユーザが立つ．kinectがユーザの骨格を検出すると，矢印インタフェースが最初に体を動かす方向を示す．次にユーザは矢印の方向に体を動かす．そしてジェスチャ検出が成功すると，矢印が回転し，次に体を動かす方向を示すので，ユーザは再びその方向に体を動かす．ジェスチャ検出を成功させた回数が一定数に達すると，ドアが開く．最後にユーザがドアを通過すると，ドアが閉まる．以上がシステム使用の流れである．

図 4.13: 認証システムフローチャート

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4.4.2 システムの仕様

kinectを用いてユーザの骨格を検出し，ジェスチャの判定を行うプログラムを制作した．まず，システムの起動時に，ファイルから認証の鍵となるモーションの座標データを読み込む．座標データは x，yの二次元座標で表される．以後，読み込んだ座標データをパスジェスチャと呼ぶ．パスジェスチャは複数設定可能である．システムのデータフォルダの中にあるテキストファイルを順番に読み込み，パスジェスチャデータの形式に合ったものを取り出す．そして，読み込んだ順番に，テキストファイルの中身をパスジェスチャとしてプログラム上に設定する．例として，(290,70),(275,69),(260,72),(245,79),(230,85),(215,92),(200,100)と記述されたテキストファイルを読み込むと，画面上には以下のように表示される (図 4.14)．

図 4.14: パスジェスチャ：例

次に，kinectの前に立っているユーザの骨格情報を検出する．骨格情報が検出できた場合，頭，両腕の関節，両足の関節の７箇所の座標を取り出す．また，検出人数は複数人でも可能とした．ユーザを複数人検出した場合，頭の座標が画面の中央に近く，かつ kinect

からより近くにいるユーザのみをジェスチャ判定対象とした．kinectの前に立ったユーザの立ち位置が変化した場合，その都度ジェスチャ判定対象を決め直した．ジェスチャの判定対象が決定すると，その時点から対象ユーザの骨格情報の変化を毎フレーム検出 (図 4.15)し，体のパーツの座標を保管する．保管する座標データは７フレーム分とし，それ以降は古い骨格情報から上書きしていく．以後，７フレーム分の骨格情報をまとめたデータをログデータと呼ぶ．保管する座標データの数を７フレーム分とした理由は，ジェスチャ判定の処理速度を考慮した結果，７フレームの場合が処理速度も十分にあり，かつ認証の精度も保てるものとなったためである．

図 4.15: ジェスチャ検出映像

ジェスチャの判定は，ログデータを用いて行う．ログデータとパスジェスチャの座標を

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比較し，一致度を調べる事でジェスチャを判定する．まず，ログデータの各ベクトルの長さ (図 4.16)の和を算出する．その後同様に，パスジェスチャの各ベクトルの長さの和を算出する．ここで，ログデータの長さの和がパスジェスチャを 0.6倍した値より大きい場合，長さの比較は成功とする．ユーザが行う動作の振り幅は，kinectからユーザまでの距離によって大きく異なる．ユーザと kinectの間の距離が短い場合，検出するジェスチャの振り幅は大きくなり，距離が長い場合は短くなる．その為，ユーザの立ち位置が前後してもジェスチャの検出が正しく行われるように調整するため，ログデータの長さの和の判定は以上のものとした．

図 4.16: ベクトルの長さ

次に，ログデータとパスジェスチャのベクトルの角度比較を行う．角度比較では，ログデータのベクトルの集合が成す５つの角度と，パスジェスチャのベクトルの集合が成す５つの角度をそれぞれ比較する (図 4.17)．比較は，それぞれの角度の差を取る事で行う．５つの角度差が全て 45度以内の時，ジェスチャ判定成功とする．

図 4.17: 角度比較

ジェスチャ判定が成功した場合，次のパスジェスチャが存在するかどうかをチェックする．次のパスジェスチャが存在する場合，引き続きパスジェスチャとログデータの比較を行う．２番目以降のジェスチャ判定では，ユーザが６秒以上判定に失敗し続けた場合は，最初のパスジェスチャを呼び出し，判定をやり直す仕様にした．全てのパスジェスチャの判定に成功した場合，認証成功として，ドアが開く．ドアが開いた後は，ドアの上部に取り付けられた距離センサによって物体の通過を検出すると，２秒後に閉まる仕組みにした．また，ドアが開いた後，10秒以上物体の通過が検知されない場合も閉まるようにした．

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第5章実験と結果

Maker Faire Tokyo 2012，公立はこだて未来大学オープンラボ，そして公立はこだて未来大学情報デザインコース卒業研究展示会の３つのイベントにて作品を展示した．また，展示した作品をユーザに使ってもらい，その様子を観察した．

5.1 Maker Faire Tokyo 2012

2012年 12月２日，Maker Faire Tokyo 2012にて認証システムと自動ドアを展示した．目的は，多数のユーザに認証システムを使用してもらう事で，ジェスチャ判定の正確性を調査する事，また本研究についての意見をもらう事の２点とした．

5.1.1 展示方法

ドアと kinectを机上に置き (図 5.1)，ユーザに認証システムを体験してもらった．ユーザに使い方を説明し，実際に使用する様子を観察した．

図 5.1: システムの配置

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5.1.2 結果

結果としては，ユーザの骨格検出がうまく動作しなかった．原因としては以下の２点が挙げられた．まず，kinectの赤外線を用いた深度センサがしばしば誤作動を起こしていた．日光と赤外線プロジェクタから射出した赤外線が混ざり，それを赤外線カメラで受信してしまい深度情報を正しく受信できなくなった事が原因である．日当たりの良い場所で展示を行なっていたため，前述の誤作動が発生した．次に，会場の人通りが多く，kinectによるユーザ検出処理が安定して動作しなかった．本認証システムは，kinectのカメラからの距離が３m以内の場所にいるユーザの骨格を検出し，その中からカメラにより近いユーザのジェスチャを検出するものであった．そのため，ジェスチャ検出中のユーザの横に別の人がいると，ジェスチャ検出を安定して行えないという問題が判明した．システムを体験したユーザからは，触れずにドアを開けられる事が楽しい，面白いなどの意見をもらった．

5.2 公立はこだて未来大学オープンラボ

2012年 12月 17日，公立はこだて未来大学オープンラボにて認証システムと自動ドアを展示した．目的は，ジェスチャ判定の精度調査と，矢印と LEDのインタフェース評価の２つとした．

5.2.1 展示方法

ドアと kinectを机上に置き，ユーザにシステムを体験してもらい，またシステムに関するアンケートを実施した．アンケート項目は以下の３つとした．また，評価項目はどれも1を最も悪い，６を最も良いとする６段階評価とした．

• 正しく認証できているか

• 矢印による動作方向表示はわかりやすいか

• LEDライトによる段階表示はわかりやすいか

アンケートには以上の項目に加え感想記入欄を用意した．ユーザはジェスチャ認証システム利用後にアンケートに回答した．ユーザに認証システムを使ってもらう際には，まずカメラから 2m50cm程離れた場所に立ってもらった．次に「ドアの横の矢印の方向に頭，右足の順番で動かして下さい」と指示し，ユーザがどう動くか観察した．

5.2.2 結果

結果として，認証システムは正しく動作した．また，LEDライトによる段階表示がわかりにくいという意見があった．アンケートの回答人数は 25人であった．以下にアンケート結果を示す．

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アンケート項目平均標準偏差

正しく認証できているか 5.32 0.75

矢印による動作方向表示はわかりやすいか 4.36 1.50

LEDライトによる段階表示はわかりやすいか 3.44 1.48

また，アンケート回答者の中から，感想記入欄にこの認証システムは面白いという旨の意見を記述したユーザの評価を抽出すると，以下の結果が得られた．

アンケート項目平均標準偏差

正しく認証できているか 5.50 0.53

矢印による動作方向表示はわかりやすいか 4.63 1.51

LEDライトによる段階表示はわかりやすいか 2.88 0.83

また，認証システムを体験したユーザからは，面白いという意見の他，以下の意見が得られた．

• 段階表示は数字で表現した方が良い

• カメラに映った映像を見ながらできたら良い

• モーションよりポーズによる認証の方がわかりやすい

• 実用化もできそう

• 実用化したとして，どのような場面で利用できるのかが気になる

5.3 平成24年度公立はこだて未来大学情報デザインコース卒業研

究展示会

2013年 2月 11日，五稜郭タワーアトリウムで行われた卒業展示会にて，ジェスチャ認証式自動ドアシステムを展示した．また，ユーザに実際にジェスチャ認証システムを使用してもらう事で，そこから作品に対する意見や感想を得た．

5.3.1 展示方法

ドアと kinectを机上に置き (図 5.2)，ユーザにジェスチャ認証システムを体験してもらった．ユーザに使い方を説明し，実際に使用する様子を観察した (図 5.3)．また，後方には説明用のパネルを展示し，ユーザにシステムの利用方法や背景などを詳しく説明した．認証に必要なジェスチャは，まず頭を左に振る，そして次に右足を右に振る，の２段階のものとした．

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図 5.2: システムの配置

図 5.3: 展示の様子

5.3.2 結果

ユーザがジェスチャ認証システムを利用する様子を観察した結果，ユーザのジェスチャの行い方に違いがあった．まず，頭を左に傾けたまま右足を振る，あるいは２つのジェスチャをほぼ同時に行う様子が見られた．また，頭を振る際に首を左に向ける動作，足を振る際に膝を上げる動作を行うなど，想定されたジェスチャと異なる動きをするユーザがいた．そして，ジェスチャ認証式自動ドアシステムについて，ユーザから以下の意見が得られた．

• セキュリティ性がそこまで高くなくとも，便利で使いやすい認証システムを目指すという概念は新しい

• 声を用いた認証など，他の認証システムも試しに自動ドアに組み込んでみると良い

• 頭を振る動作で認証できるのであれば，手や足が不自由な方でも利用できそう

• 安価で実用化できそう

また，ジェスチャ認証のセキュリティ性を向上させる為の手法として，複数の分岐がある認証システム (図 5.4)にしてはどうか，といった意見を得た．例えば，認証に必要な動

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作を複数パターン用意しておき，どのパターンも途中までは正しく認証を進められるようにする．そして，その中に１つだけ正解となるジェスチャの順番を用意し，その順番でジェスチャを行った時のみドアが開く，といったシステムである．

図 5.4: 分岐式認証

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第6章考察

本章では，実験結果を元に，ジェスチャ認証システム，自動ドアのそれぞれについて考察する．

6.1 ジェスチャ認証システム

5.2.2より，ジェスチャ認証システムは不特定多数のユーザが使用しても正しく動作することがわかった．しかし，kinectを設置する高さと，kinectとユーザ間の距離は細かく設定する必要があった．その為，ユーザから kinectの距離を表示する機能，あるいはユーザがジェスチャ判定に適切な位置に立てるように音声でガイドする機能などがあるとより使いやすいシステムになると考えられる．また，ジェスチャ認証は屋内での利用に特化する必要があると考えられる．その理由は２点ある．まず，日差しが強い場所ではユーザの骨格検出が正しく行われない場合があった事である．これは，ジェスチャ検出に kinectの赤外線距離センサを使うという仕様上起こりうる問題である．次に，ジェスチャ認証システムは強固なセキュリティではない為である．本研究で開発したジェスチャ認証システムは，手軽で使いやすいものを目指したため，セキュリティ性は低い．ジェスチャの順番がわからなくとも，腕や頭，足などの体の部位を何度か動かすと認証が成功してしまうためである．その為，マンションの入り口など，不特定多数の人が使用し，かつ絶対にセキュリティを破られてはいけない場所での利用は難しい．以上の点より，ジェスチャ認証は屋内での利用に特化すべきである．また，認証に必要なジェスチャが３つ以上の場合，ユーザは認証に手間がかかるため，ジェスチャ認証システムが不便になる事が考えられる．Maker Faire Tokyo 2012にて展示を行う以前は，認証に必要なジェスチャを４つに設定して開発を進めていたが，動作のテストを行ったところ，しばしば認証に失敗する事があった．ジェスチャの数を３つに設定した場合も同様に認証に失敗する事があった．そこで，卒業研究展示会ではジェスチャの数を１つまたは２つにして展示を行った．ジェスチャの数を１つにした場合では，誤作動で認証が成功しドアが開いてしまう場合があったが，２つにした場合は誤作動でドアが開く事は無くなった．また，ジェスチャの数を２つにしたところ，正しく認証を行えるようになった．そのため，認証に必要なジェスチャは２つが適していると考えられる．

6.2 自動ドア

LEDによる段階表示インタフェース，矢印インタフェース，自動ドアの汎用性の３点について考察する．

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6.2.1 LEDによる段階表示インタフェース

LEDによる認証の段階表示は使いにくい事がわかった．まず，実験結果から LEDライトは目立ちにくく，ユーザが気付きにくい事がわかった．原因としては，明るい場所で認証システムを使用していたため，LEDが点灯してもはっきり見えない事が挙げられる．また，LEDを段階表示に用いた場合の問題点として，認証の際に行うジェスチャの数が変更できないという事がある．実験段階では，LEDを２つドアに取り付けていたが，この場合だと設定できるジェスチャの数が２つに限定される．そのため，設定するジェスチャの数を変えたい場合は壁に取り付ける LEDの数を増減させなければならず，非常に不便である．また，認証に必要なジェスチャが２つ以下の場合，ユーザは認証の段階を矢印インタフェースによって確認する．そして，6.1で述べた通り，ジェスチャの数は２つ以下にすべきである．その為，段階表示インタフェースの重要性は低いと言える．以上の点より，LEDを用いた段階表示は不要であると考えられる．

6.2.2 矢印インタフェース

矢印インタフェースは，ユーザに体を動かす方向を示すインタフェースとしては，機能不足であると考えられる．現在の仕様では，ユーザが体を動かす方向を，矢印のパーツを上下左右に回転させる事によって示しているが，この 4方向に回転するだけでは，ユーザが体の動かし方を正しく理解できない場合があった．ジェスチャ認証システムが頭を左に傾けるジェスチャを判定する状態であった場合，矢印インタフェースは左方向を指し示すが，ユーザは頭を左に傾けるのか，首を左に回すのかわからない，といった様子が観察された．その為，動作の方向表示は矢印以外の方法で行う，あるいは矢印の他に別のインタフェースを加える必要があると考えられる．

6.2.3 自動ドアの汎用性

本研究で開発した自動ドアは，将来的に実際のドアに組み込む事は可能であると考えられる．まず，ドアの開閉については，サーボモータとアームストッパーを組み合わせて行ったが，これによってサーボモータに負荷をかけずにドアを開閉できるようになった．実際のドアに組み込む場合は，サーボモータとアームストッパーをより大型の物に変えるだけで同じ自動ドアシステムが容易に実現可能であると考えられる．また，赤外線距離センサ，矢印インタフェース，段階表示インタフェースについても，壁に取り付けてリード線を伸ばす事で組み込み可能であるため，実際のドアにも取り付け可能であると考えられる．そして，これらの電子部品の制御は Arduino１台で行なっているため，容易に制御可能である．また，ジェスチャ認証式自動ドアを実際のドアに組み込む場合，例えば以下の様な場面で利用可能であると考えられる．まず，会議室やゼミ室など，複数のグループが交代で利用するような部屋で利用できる．このような，話し合いを行う様な場では，資料等を持ち込む事があるため，普通の鍵による管理では不便になりがちである．しかし，ジェスチャ認証式自動ドアを導入する事で，荷物が多く手が塞がっていても利用可能なものになる．

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また，鍵を個別に持つ必要がないため，部屋の管理がより楽になると考えられる．また，同様の理由で，物置の入り口管理にも使える．物を出し入れする際に手が塞がる事が多いため，普通の鍵による管理よりジェスチャ認証の方が便利であると考えられる．

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第7章まとめと今後の展望

本章では研究のまとめを述べ，また今後の展望を示す．

7.1 まとめ

本研究では，使いやすい自動ドアシステムの開発のため，ジェスチャ認証システムを開発し，それを組み込んだ自動ドアの模型を制作した．また，ジェスチャ認証システムをより使いやすくするために，ドアに矢印インタフェースと段階表示インタフェースを取り付けた．ジェスチャ認証システムの開発には kinectを使用した．kinectの赤外線距離センサを用いてユーザの骨格を検出し，また骨格情報の変化を検出する事でジェスチャの判定を行うシステムとした．次に，開き戸式のドアを制作した．ドアにはサーボモータを取り付け，ArduinoUNOを用いて制御する事で自動で開閉するシステムとした．ジェスチャ認証システムと組み合わせ，正しく認証出来た時のみ開くようにした．また，ドアの上部に取り付けた距離センサによって，物体の通過を検知してからドアを閉じるようにした．そして，ジェスチャ認証システム利用時に，ユーザが体を動かす方向がわかるように，矢印インタフェースをドアに取り付けた．矢印インタフェースはジェスチャ認証の進行に応じて，次にユーザが体を動かすべき方向を指示するようにした．また，矢印インタフェースの下には LEDを取り付け，認証の進行状況がわかるようにした．結果として，ジェスチャ認証システムは正しく動作した．しかし，認証に必要なジェスチャが少ない場合，LEDで認証の進行状況を確認する必要がない事がわかった．また，認証に必要な動作を増やし過ぎると，ユーザが不便を感じる可能性があるため，結果として進行状況の表示は不要であると考えられる．結論としては，本研究で開発したジェスチャ認証システムは，手を使わずに利用できる認証システムになったと言える．また，自動ドアは，将来的に実際のドアにも組み込み可能であると考えられる．

7.2 今後の展望

展望として，本研究で開発した自動ドアシステムを，実際に生活の中で利用されているドアに組み込むという点がある．実現の為には，まずドアノブを操作する装置が必要になる．実際の開き戸式のドアは，ドアノブを掴んで回す事で，壁とドアの留め具を外して開けるものである．本研究で制作した自動ドアの模型は，ただ掴むだけのドアノブを取り付けていたため，より実際のドアに近付けるために回して開けるドアノブを取り付ける必要

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がある．そして，取り付けたドアノブとモータを繋げ，モータを回転させる事でドアノブを制御するなどの装置を開発する必要がある．次に，サーボモータをよりトルクの強いものに変える必要がある．トルクとは，サーボモータの軸の回転の強さであり，トルクが強いほど物を引く力も強くなる．一般的に室内で使われる木製ドアの重さは 15kg～30kg程度である [12]ため，サーボモータもその重量に対応した物を使用する．また，矢印インタフェースやサーボモータを取り付ける際は，配置場所によっては壁に遮られて PCと接続する事が出来ない場合がある．そのため，ArduinoUNOに無線端末を取り付け，PCからワイヤレスで操作できるようなシステムに改良する必要がある．そして，実験結果より，LEDを用いた段階表示インタフェースは目立たず，必要性が薄い事がわかる．そのため，認証に必要なジェスチャの数を２つ以下に固定し，段階表示インタフェースは無くす必要がある．また，矢印インタフェースは，ユーザがジェスチャを行う際の指標としては情報量不足である事が分かったため，小型のディスプレイを用いるなど，よりジェスチャの仕方が容易に理解できる仕様に変える必要がある．次に，ジェスチャ認証システムを改良する必要があると考えられる．方針としては，5.3.2で述べた，複数のジェスチャ認証の手順を用意しその中に１つだけドアが開く正解ルートを用意するシステムを実装する．そして，実装後はユーザのジェスチャの認証精度にどの程度影響が出るか調査する必要がある．以上の点を満たすようシステムを改良する事で，より使いやすい認証システムと自動ドアシステムになると考えられる．

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謝辞

本研究の機会を与えてくださり，ご指導を頂いた迎山和司准教授 (公立はこだて未来大学システム情報科学部情報アーキテクチャ学科) に深く感謝致します．また，本研究について多くの助言を頂いた，迎山研究室の相内祥平さん，大木笙平さん，北山史朗さん，佐藤優大さん，成田桃子さん，八城朋仁さんに感謝致します．最後になりましたが，Maker

Faire Tokyo 2012，公立はこだて未来大学オープンラボ，公立はこだて未来大学情報デザインコース卒業研究展示会にて，多くの貴重な意見を頂いた皆様に感謝致します．

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参考文献

[1] 製品紹介｜株式会社シブタニ.2012. http://www.shibutani.co.jp/products/

index.php?category_no=11&category_no2=76. (2012年 11月 5日アクセス).

[2] スウェーデンドア. http://www.worlddoor.jp/swedendoor/concept/. (2013年 1

月 5日アクセス).

[3] トイレの介護リフォーム. http://www.hamaguchi.co.jp/reform_kaigo_02.html.

(2013年 1月 5日アクセス).

[4] 自動ドアの仕組み. http://www.naosite.com/cgi-bin/naosite/siteup.cgi?

category=1&page=1. (2012年 12月 30日アクセス).

[5] 自動ドアの基礎知識. http://jada-info.jp/chishiki/01kouyou.html. (2012 年12月 30日アクセス).

[6] Xbox 360 kinect センサー. http://www.xbox.com/ja-JP/xbox360/accessories/

kinect/kinectforxbox360. (2013年 1月 10日アクセス).

[7] Arduino - ArduinoBoardUno. http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardUno.

(2013年 1月 10日アクセス).

[8] 三木光範, 長谷川翔太朗, 小野景子, 下村浩史. kinectを用いたジェスチャ検出による照明の制御.2012. https://kaigi.org/jsai/webprogram/2012/pdf/182.pdf.

(2012年 11月 5日アクセス).

[9] 青木邦知, 小泉洋人, 立若正弘. 自動ドアの制御装置の研究. 茨城県工業技術センター研究報告.2005.p65.

[10] ナブコシステム・岩崎通信機業界最高レベル無線認証システムの新製品発表. http:

//www.iwatsu.co.jp/newsrelease/2011/110127.html. (2013 年 1 月 5 日アクセス).

[11] 増井俊之. パスワードとの闘い - 悩まない認証インタフェースをめざして. 情報処理学会夏のプログラミング・シンポジウム報告集.2009.p103-108.

[12] RYOBI＞建築用品＞商品一覧/納り図＞ドアマンドアクローザ＞ドアマンシリーズ一覧. http://www.ryobi-group.co.jp/projects/builder/products/list09a.

html. (2013年 1月 20日アクセス).

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[13] 田所淳, 比嘉了, 久保田晃弘. Beyond Interaction メディアアートのための open-

Frameworksプログラミング入門. ビー・エヌ・エヌ新社, 2010.

[14] 中村薫. KINECTセンサープログラミング. 秀和システム, 2011.

[15] 小林茂. Prototyping Lab 「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ. オライリー・ジャパン, 2010.

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図目次

2.1 開き戸 [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.2 引き戸 [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.3 ドアクローザ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.4 ドアノブ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.5 自動ドア . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3.1 無線認証システム付自動ドア [10] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3.2 画像を用いたなぞなぞ認証 [11] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4.1 システム全体図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

4.2 システム概要図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4.3 kinect[6] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4.4 Arduino UNO[7] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.5 自動ドア . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.6 結線図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.7 サーボモータ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.8 アームストッパー ([1]より引用) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.9 サーボモータによる開閉制御 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.10 赤外線距離センサ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.11 矢印インタフェース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.12 段階表示インタフェース . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.13 認証システムフローチャート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.14 パスジェスチャ：例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.15 ジェスチャ検出映像 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

4.16 ベクトルの長さ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.17 角度比較 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

5.1 システムの配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5.2 システムの配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5.3 展示の様子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

5.4 分岐式認証 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

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