夏休み工作のためのフィジカルコンピューティング : 2.3 Phidgets入門-工作不要の元祖フィジカル・ツールキット-
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(2) 2.3 Phidgets 入門 工作不要の元祖フィジカル・ツールキット. ンからサーボモータを手軽に制御できるコントロー ラです．1 度以下の正確な単位で，サーボモータの 動作角度（最大約 180 度）を制御することができま す．なお，Phidget Servo は現在廃盤となっており，. Phidget AdvancedServo が後継として販売されてい ます．こちらでは，モータの加速度／速度をはじめと. 図 -2 Phidget InterfaceKit 用センサの一例（上段左：振動センサ， 中央：タッチセンサ，右：圧力センサ．下段：スライダ）. 第１部 夏休みに工作をしたい人たちへ愛をこめて. したより多くのパラメータを扱うことができます．す べての Phidget デバイスは，前述の公式 Web サイ トを通して，日本国内から購入できます．. 準備とインストール ここ で は，Phidgets を 利 用 す る た め の 準 備 に つ いて説 明します．Phidgets は 前 述 のように，. Windows/Linux/Mac などのさまざまな OS やプログ ラミング環境に対応していますが，ここでは著者自身 が主に利用する，Windows + C# の構成を用います． 図 -3 USB 直結型の Phidget デバイスの一例（左 : 加速度センサ （Phidget Accelerometer），中央 : サーボコントローラ（Phidget Servo），右：RFID リーダ（Phidget RFID））. ■ Phidget ドライバのインストール ☆4. まず，Phidgets の公式サイト ☆3. 出します．このほかにも，公式 Web サイト. では. から，ドライバを. ダウンロードします．Windows 環境の場合，OS に. 数十種類のセンサが販売されているほか，市販セン. 合わせて，32bit/64bit 版の 2 種類から選択します．. サを接続することもできます．ディジタル入力は ON/. ドライバは実行ファイル（.exe）となっており，ダウン. OFF を検出する 1bit の入力端子であり，スライドス. ロード後ダブルクリックすることでウィザード形式のイ. イッチ／プッシュスイッチなどを接続します．ディジ. ンストーラが起動します．設定変更は特に不要です．. タル出力は，5V の電圧を ON/OFF することで，LED などを制御します．リレーなどを介することで，照明. ■ Visual Studio のインストール. など高電圧機器の制御も可能です．. C# の開発環境として，Visual Studio を導入します．. 次 に， 直 接 USB に 接 続 す る セ ン サ ／ アク チ. 著者は有償の Visual Studio Professional を用い. ュエ ータを 紹 介します． 加 速 度 セン サ（Phidget. て開発を行っていますが， 無償の開発環境である. Accelerometer）は，USB に直結できる 2 軸／ 3 軸. Visual C# 2010 Express でも代替できます．Visual. の加速度センサです（図 -3 左） ．たとえば，物体の移. C# 2010 Express は，マイクロソフトのサイト☆ 5 から. 動に伴う加速度や，静止時の地軸に対する傾斜（重. インストーラをダウンロードしてインストールします．. 力加速度）を計測できます．RFID リーダ（Phidget. 設定はデフォルトのままでかまいません．. RFID）は，USB に直結する RFID リーダと 10 個程度 のタグのセットです（図 -3 右） ．135KHz の周波数帯. プログラミングと動作確認. を利用しており，アンチコリジョン（タグの複数読み取. Phidgets では他のツールキットと同様，基礎的な. り機能）には対応していません．. スイッチ／ LED の制御なども容易に行えますが，よ. サーボコントローラ（Phidget Servo）は，パソコ. ☆4. ☆3. ☆5. http://www.phidgets.com/. http://www.phidgets.com/drivers.php http://www.microsoft.com/japan/msdn/vstudio/express/. 情報処理 Vol.52 No.8 Aug. 2011. 927.
(3) 夏休み工作 のための. 特集. フィジカルコンピューティング • Phidget InterfaceKit 8/8/8 [$80] http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1018 • 可変抵抗（Rotation Sensor）[$7.25] http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1109 • Phidget Advanced Servo [$40] http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1066 • サーボモータ（Hitec HS-422）[$12.4] http://www.phidgets.com/products.php?product_id=3000 上記の全デバイス＋αを含むキット．新規購入時におすすめです．. 第１部 夏休みに工作をしたい人たちへ愛をこめて. • Phidget Starter Kit #1 [$236.9] http://www.phidgets.com/products.php?product_id=2003. 図 -4 試作するハードウェアの外観. 表 -1 部品リスト. り多様なセンサ／アクチュエータを工作不要で利 用できるのが大きな特徴です．そこで，ここでは，. Phidget InterfaceKit と Phidget Advanced Servo と いう 2 つの Phidget デバイスを題材に，Phidgets プ ログラミングの基本を簡単に紹介します．部品リスト を表 -1 に示します． なお，これらは下記のキットにすべて含まれるた め，新規購入の際は併せて検討してください． • Phidget Starter Kit #1 [ $236.9 ] （http://www.. 図 -5 Visual Studio の外観（①ツールボックス，② GUI デザイ ナ／ソースエディタ，③ソリューションエクスプローラ，④プロ パティエディタ）. phidgets.com/products.php?product_id=2003） ここでは，（1）InterfaceKit に接続した可変抵抗. 「Phidget21.NET.dll」を選択します．. を回すと，（2）Advanced Servo に接続したサーボ. 3. 基礎的な GUI を作成するために，ツールボック. モータが同期して回転するというシステムを実装し. ス か ら TrackBar と NumericUpDown を 選 択し. ます．InterfaceKit のアナログポート [0] に可変抵抗. て Form1 上に配置し，サイズを適宜調整します. を，AdvancedServo にサーボモータを接続してから，. （図 -6）．次に，配置した 2 つのコンポーネントを. InterfaceKit と AdvancedServo を USB ケーブルで. ダブルクリックして，後ほど用いる 2 つのイベント. パソコンに接続します（図 -4）．. ハンドラを追加します．. ■ プロジェクトの作成と初期設定. ■ ソースコードの編集. ここでは，Visual Studio でのプロジェクトの作成と. ここでは，ソースコードの追加について，順を追っ. 初期設定について，順を追って説明します．. て説明します．詳細については，ソースコード内のコ. 1. Visual Studio を起 動し，メニュー からファイル. メントを参照してください．. → 新 規 作 成 →プロジェクトを選 択し， 新 規 にプ ロジェクトを作成します．プロジェクトの種類は，. 1. ソリューションエクスプローラから Form1.cs を右ク リックして，「コードの表示」を選択し，ソースコー. ，プロジェ 「Windows フォームアプリケーション」. ドの編集を開始します．今回利用する Phidget デ. クト名は「IPSJPhidget Sample」とします．以上で. バイスを宣言し，コンストラクタ内で初期化します. 作成は完了し，図 -5 のような画面が表示されます．. 2. Phidgets のライブラリ（DLL）をプロジェクトに追 加します．メニューからプロジェクト→参照の追 加を選択し，Phidgets ドライバのインストールデ ィレクトリ（例 : C:¥Program Files¥Phidgets）から，. 928 情報処理 Vol.52 No.8 Aug. 2011. （ソースコード 1）．. 2. Phidget デバイス接続時のイベント処理を記述し ます（ソースコード 2）．. 3. GUI（TrackBar，NumericUpDown）のイベント処 理を記述します（ソースコード 3）．TrackBar の操.
(4) 2.3 Phidgets 入門 工作不要の元祖フィジカル・ツールキット. 図 -6 試作するソフトウェアの外観. 第１部 夏休みに工作をしたい人たちへ愛をこめて. ソースコード 3：GUI からサーボモータ駆動. ソースコード 4：可変抵抗から GUI 連動 ソースコード 1：宣言と初期化. が経つ老舗ツールキットですが，公式サイトでは継 続的に新規デバイスが開発・販売されており，最近 ではパソコン不要で動作する Phidget SBC. ☆6. という. デバイスも登場するなど進化を続けています．また，. Phidget InterfaceKit 用に販売されている多数のセン サは，Gainer や Arduino など他のツールキットにも 流用できます．Phidgets に関心を持たれた方は，一 度前述の公式サイトを確認してみてください． 最後に，筆者は，Phidgets/Gainer/XBee などの ソースコード 2：デバイス接続時の基本処理. 作は NumericUpDown に反映され，その値に基 づいて，サーボモータが回転します．. 4. InterfaceKit のセンサ入力を扱うイベント処理を記 述します．可変抵抗の入力値をサーボモータの駆 動範囲に変換し，NumericUpDown に代入します （ソースコード 4）． このようにして， （1）GUI を用いてサーボモータを回 転させたり，（2）可変抵抗を用いてサーボモータを回 転させることができます．. おわりに 本稿では，パソコンから手軽に利用できる USB 接 続のセンサ／アクチュエータ群，Phidgets の概要 と，Windows + C# 環境での基礎的な使い方を説 明しました．Phidgets は誕生から 10 年近くの年月. 多様なツールキットを同一の作法で手軽に扱うことの できる MobiServer というミドルウェア群を提案，公 2）. 開しています ．多様なツールキットについての比 較や，活用事例も紹介しているので，ぜひご参照く ださい．MobiServer のソフトウェアは筆者のサイ ☆7. ト. からダウンロードできます．. 参考文献 1） Greenberg, S. and Boyle, M. : Customizable Physical Interfaces for. Interacting with Conventional Applications, In Proceedings of ACM UIST2002, pp.31-40, ACM Press (2002). 2） 塚田浩二 : 日曜ユビキタスのための手軽なミドルウェア，日本ソフト ウェア科学会論文誌，Vol.27, No. 1, pp.3-17, 岩波書店 (2010). （2011 年 6 月 12 日受付）. ☆6 ☆7. http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1072 http://mobiquitous.com/mobiserver/. ■ 塚田浩二（正会員） [email protected] 1977 年生．現在，お茶の水女子大学特任助教，および科学技術振 興機構さきがけ研究員（兼任）．ユビキタス・インタフェースの研究・ 開発に従事．博士（政策・メディア）．. 情報処理 Vol.52 No.8 Aug. 2011. 929.
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![図 -5 Visual Studio の外観（①ツールボックス，② GUI デザイ ナ／ソースエディタ，③ソリューションエクスプローラ，④プロ パティエディタ） 図 -4 試作するハードウェアの外観表 -1 部品リスト• Phidget InterfaceKit 8/8/8 [$80] http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1018• 可変抵抗（Rotation Sensor） [$7.25] http://www.phidgets.com/p](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123deta/8212414.1279579/3.892.70.826.59.607/ツールボックスナソースエディタソリューションエクスプローラ.webp)
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