2023年
9月
5日
プロジェクト一反もめん
自動運転電動車椅子＆カート
目玉親父
ogochan
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前の会社の時に、視覚障害者(全盲)の方がいました。
いろんな経緯があったのですが、とにかくそういった人がいたんですね。で、その方は奥さんが送迎してましたが、時々盲導犬を連れて来たりしていました。
その頃、パソコンにつながるカメラが出始めていて、ロジクールから通称「目玉親父」と呼ばれるカメラが出ていました。あの時代ですから、多分CU-SeeMeとかに使ってたんでしょうね。
こんな奴です。↑は最近のものですが、結構昔からあったんですね。
そしてその頃、「こういった奴を肩に載せて歩いて、全盲でも本屋で立ち読みとか出来たらいいよね」という話をしていました。
それから20年以上過ぎました。今まさにそれが出来る技術的背景が出来つつあります。そこであらためて「プロジェクト目玉親父」を始めたいと思っています。この件についての出資者も募ります。
背景
ざっとした背景は前書きに書いたとおりなんですが、個人的な視覚障害者との関わりはもっとずっと前になります。前に書いたように手話通訳者でございみたいな顔をしていますが、この世界でのキャリア(？)の最初は視覚障害者との関わりからです。
高専の1年生の頃に、入っていたサークルの関係で島根ライトハウスというところに出入りするようになりました。視覚障害者施設です。まぁやっていたことは、同世代の奴等と遊んでるだけだったんですけど。私は友人知人が学外にはいなかったし(学校は松江ですが生まれは大田市です)、当時母校は男子校だし... とかあって、こういった施設は良い遊び場でした。日曜日の午後になると自転車で行って、何をするでもなくゴロゴロしてました。当時は半分壊れたような木造の建物でしたが(実際水害のせいで半分壊れていた)、高専卒業する前くらいに綺麗な建物になりました。その頃は大学受験する女の子に数学の家庭教師で通ったりしていました。面白いのは、私の松江でのマンションはそこの隣りに建ったものだったんですね。残念ながら、いろんな事情で当の施設はもっと田舎に引っ越してしまいましたけど。
それからずっと時代は下がって、やっぱり関わっていた地域サークルの関係で、視覚障害者と付き合いがあったのですね。それが前書きにある人です。
最初に書いたように、その人は盲導犬を持っていました。「持っていました」とは言いますが、実は盲導犬は「レンタル」みたいなもので「任期」があります。任期を終えると、余生を送るようになっています。盲導犬を持っていた人は盲導犬のいない生活になります。
そして、盲導犬には数に限りがあります。2022年3月末で、日本には1000頭弱(848頭)います。ちなみに、視覚障害者(全盲者)は数え方によりますが、ざっと20万人います。盲導犬の数はもう「誤差」と言って良いような数ですね。全然行き渡っていません。前に盲導犬を持っていた人は優先して割り当てがあるようですが、それでも必ずというわけではありません。そうそう、盲導犬って来ればいいってものじゃなくて、利用者も犬も一緒に訓練する必要があるんです(結構長い)。そうやって一体になるのですね。
盲導犬がない人あるいは盲導犬がいてもですが、視覚障害者が外出する時には「介助者」を頼みます。視覚障害者の介助はそれ程難しくはないのですが(とは言え上手い下手は存在します)、何しろ「人」ですからいろんな「都合」があります。いつでも頼めるわけではありませんし、プライバシー上の心配もあります。そもそも、介助者の都合とか考えれば「思い立った時に外出」なんてことが不可能ですからいろいろ不自由ですね。私の教会でそういったボランティアやっている人がいますが、「今度の日曜日の午後は介助があって」とか、随分先の予定として話してたりします。介助者なし盲導犬なしの外出も不可能ではないので一人で外出される方もおられますが、一般的とは言えません。基本的にはごく近所のお散歩くらいだと思って良いです。
盲導犬なら「人」という悩みはないのですが、盲導犬は「犬」ですから生き物であるという面倒があります。また、「犬」ですから文字を読んだりは出来ません。人間でないというのは結構厄介なのです。
まぁ何にせよ、視覚障害者が晴眼者(目の見える人)と同じように外出することは、事実上不可能と言っても良いです。
技術的な解決
そこで考えたことが、
最先端の技術を使って電子盲導犬を作る
ということです。
20数年前、「目玉親父カメラ」が存在しました。その時にはまだこれをうまく使うだけの技術的背景はなかったのですが、今は随分と技術が進歩しました。
センサー技術が進みました。カメラも解像度がグンと上がり、カメラで写ったものを画像処理したり認識したりすることに使えるようになりました。自動運転やロボットの発展によりLiDARや各種レーダといった障害物検出のセンサーも豊富になりました。さらにセンサーそのものではないですが、GPS等を使って自己位置検出等も可能になりました。
自動運転技術の進歩に連れて「誘導システム」というものが進化しました。人工知能応用で物体検出や認識が可能になりました。また、道案内に必須であるルート算出も難しいものではなくなりました。また、それらを応用して誘導することが出来るようになりました。と言うか、自動車が自動で運転できるようになったのですから、人間が出来ないわけありませんよね。
ユーザインターフェイスも進化しました。音声認識で指示を出し、結果を音声合成で返す。そういったことが難しくない時代となりました。「アレクサ」とかまさにそうですよね。「アレクサ」については「何を今さら」という感じがあるのでレビュー記事は書いていませんが、あれで弊社のいろんなことが大きく変化しました。だいたい道を歩いてる時にディスプレイなんて邪魔で危険でしかありませんし、そもそも視覚障害者はディスプレイは読めません。
音声対話のためのエンジンもいろいろあります。流行りのLLM(GPTとか)を使ったものでなくても、「アレクサ」のように一種のパターンマッチで「スキル」を起動するタイプのエンジンは結構あります。
そして、そういったものを動かすためのコンピュータが小型強力になりました。人工知能のための処理を高速化する回路を持ったそこそこ高速なコンピュータが携帯可能なサイズで廉価に入手できるようになりました。そして、そういったものがスタンドアローンではなくてインターネットと常時接続できるだけのネットがある時代です。
このように、世の中に存在している技術は、既に「電子盲導犬」が作れるだけのものが蓄積されたと考えています。つまり、もはや「作れるかどうか」ではなくて
どう作るか
という領域になったわけです。
アプローチ
「電子盲導犬」と言うと、既に「ロボット犬」で研究しているグループがあります。
スーツケース型「ＡＩ盲導犬ロボ」…全盲の浅川智恵子・科学未来館長のアイデアから開発
リードで巧みに人間を誘導する盲導ロボット犬 米カリフォルニア大が開発
実は正直なところ、これらのアプローチにあまり可能性を感じていません。と言うのも、これらが最高に機能しても単に
盲導犬をロボットにしただけ
でしかないからです。本当に必要なのは「視覚障害者の外出をアシスト」することであって、「盲導犬のロボット」を作ることではないからです。
一緒に歩いたり生活したりしていると気がつくのですが、そもそも「盲導犬」ってのは結構邪魔なものです。もちろんそのサイズは「これだけクリアランスを作ってね」という意味なので単に良くないものだと言うわけではありませんが、それでも用がない人の目線だとデカくて邪魔なのです。「満員電車」に乗ることはもちろん不可能です。
また、仮に「盲導犬のロボット」が実現できたとしても、随分と高価なものになるでしょう。たとえば、Spotは1体800万もします。
Boston Dynamics、犬型ロボット「Spot」を販売開始。価格は約800万円
凄く廉価なXiaomiのものでも17万円
中国Xiaomiが犬型ロボット「CyberDog」発表 価格は17万円、他社類似モデルの50分の1
AliExpressにあるパチもん臭い犬ロボットが約8000ドル(100万円)
多分、安いXiaomiのものであっても「盲導犬ロボット」に仕立て上げたら安くても30万とかするのでしょう。耐久性とか考えたら、そんなに安くもできないだろうと思います。そうなると、「補助金」なしで入手することが出来なくなってしまいます。補助金を頼ると市場性が一気になくなってしまいます。
この「補助金が必要」なのは障害者用機器では厄介な問題を孕みます。開発する側には「補助金もらえばいいだろう」とばかりにコストへの考えが甘くなります。そして、補助金がないと入手できない価格になってしまい、補助金なしで入手するのは非常に困難になってしまい必要とする人に行き渡らなくなります。障害者用機器を「福祉ルート」で入手しようと思うと、その値段に呆れてしまうことになります。まぁ元々販売数が少ないのでしょうがない面もあるのですけど。
そして、そうやって実現したところで、
しょせん犬ロボット
でしかありません。「犬」以上のことは出来ないのです。この目線では「本屋で立ち読み」は出来ませんし、「スーパーの特売の肉を買う」なんてことを助けてくれません。一番の問題は
犬の目線
になってしまうことです。人間の目線よりも明らかに低いんですね。障害物(人)の多いところだと遠くはよく見えません。まぁ足元はよく見えるのですけど。
なので、我々は「盲導犬のロボット」というアプローチは取りません。話す時には「要するに電子盲導犬ですよ」と言いますが、「犬」を模したものは全く考えていません。
考えているアプローチはこちら
下手で雑な絵ですいませんｗ
上の絵で緑色の部分がデバイス本体です。そして、白いショルダーベルトで保持します。
「ヘッドセット」にはカメラとヘッドホン、及びマイクがついています。ショルダーベルトの前についているのは障害物検出のカメラとセンサー、背中にあるのはコンピュータ等が入っている箱です。ショルダーベルトはサーボモータで動くようになっています。
誘導はヘッドホンの音声とショルダーベルトの動きで行います。ショルダーベルトをモータで動かして、肩を引っぱったり振動を与えたりして伝える---つまり盲導犬のリード(紐のこと)からの感覚を擬似的に与えるわけです。ここの部分は次のエントリで詳しく書きます。
ヘッドセットのカメラは高解像度のカメラで、たとえば近付いて来るものの物体検出や認識に使ったり、文字を読んだり、あるいは人物を識別したりという処理に主に使います。「○○さんが近付いて来ます」といったことを教えてくれたり、「立ち読み」に使ったり。そういったことですね。
ショルダーベルトのカメラは主には障害物を見つけたり、路面の状態を検出します。「2m先に段差があります」みたいなことを通知するために使います。
ベルトが白いのは、一種の「アイコン」です。白杖と同じようなものですね。まぁフェールセイフのための白杖も必要ですけど。再帰反射繊維とか使うと、夜の視認性も良いでしょうね。
これだと、「犬」のようなものがいないので、大きさの制約がなくなり自由度が上がります。
ヘッドセットが目立つんじゃないかって話はあるのですが、最近ハンズフリーで電話してる人やヘッドホンかけて歩いてる人は結構いるので、そのうち「そんなもの」になってしまうのではないかと思います。
実は類似のアイディアは既に存在しています。
方向性や目的はだいたい似ていますが、これは障害物回避を目的としたデバイスですね。狙うところが一致していたり違っていたりするので、うまく協力できると良いなと思います。
実はせっかくヘッドセットをかけているわけですから、「立体音響」を応用して誘導することも考えられます。要するに
音の方向に歩く
わけです。音響誘導装置は随分前から街にあるものですし人間結構音の方向はわかるものですから、それで十分かも知れません(要研究)。これであれば、特別なメカを作るまでもないかも知れません。
製品としてのイメージ
機器としては前節のような感じですが、製品としてどうするか考えてみます。
廉価
何度言っているように、購入するのに補助金が必要になると、一気に市場が狭くなります。また、必要な人が必要な時に入手するということが出来なくなります。そこで1台当たりの価格を20万円程度を目標とします。ちなみに、前述のAraは990ドルらしいですから、だいたいいい線ではないかと思います。
とは言え、こういった世の中に存在しないものを開発するには、try & errorの繰り返しになりますから開発費は必要ですし、それを回収することを考えないといけません。また、いわゆる薄利多売戦略はスタートアップや零細企業が取るべき戦略ではありません。廉価で提供しつつ十分儲かる必要があります。
なので、いわゆるコストダウンを目指すのではなく最初から低コストになるようなアプローチが必要になります。「ロボット犬」のようなアプローチを取らないのはそういった意味です。ハード的には「コンピュータ制御で紐が動く背負子」に過ぎませんから、ロボットと比べるとずっと安く作れる上に消費電力も少なく(=利用可能時間が長く)できます。購入費用だけではなく運用費用も低いわけです。
高い実現性
こういった「夢のデバイス」は実現できなかったら、
ぼくのかんがえたさいきょうのでばいす
になってしまいます。そんなことで喜んでいて良いのは、小学生と投資詐欺だけでたくさんです。
幸いなことに、「犬ロボットアプローチ」をやめてしまえば、ほぼ全ての機能が既存技術で実装可能な程度には、世の中の技術は進歩しています。「音声対話」についても、LLMのようなアプローチを取らなければ、既存のFLOSSがいろいろあります。音声合成や音声認識については、他のエントリでMayumiがいろいろ試してみています(もうすぐWhisperについてのエントリも上がる予定です)。物体検出や認識はYOLOがOrangePi 5の上で動いています。つまり個々のパーツは既に実在しています。
こう考えてみると、このプロジェクトは
Linuxのdistroを作る
ことに近いと言えるかも知れません。それも、UbuntuやRed Hatのような汎用で何でもありと言うよりは、OpenWRTやYactoのような目的のはっきりしたものですね。Androidのようなことを思ったりもしますが、それは大風呂敷過ぎるでしょう。
将来に向けての汎用性
今回考えたものは、機器の大きさもそれ程ではありませんし、装着していることをわからなくする程度には隠蔽可能です。「犬」も「杖」も不要ですから、視覚障害者だけではなく晴眼者が使っても違和感のないものに出来る可能性は大です。晴眼者はそんなものに用がない？ 「鬼太郎の目玉親父」とか「アイアンマンのF.R.I.D.A.Y」とかってこういった存在だと思いませんか？ そう言えば、昔東海林さだおのエッセイで「疲れて腹減ってる時に何を食うか指示してくれる飯セコンドが欲しい」なんて話がありました。ボクシングのセコンドのように食べるものを指示してもらえたら悩みが減るよねって話です。確かに品数の多い定食だといて欲しいなと思うこともありますね。
そういった携帯可能な情報機器の話になると、しばしば
それスマホで出来るよ
と言われるのですが、たとえば「スマホ版アレクサ」と「デバイスとしてのアレクサ」であれば、後者の方が断然便利で使いやすいものです。それに「歩きスマホ」する時にスマホでは出来ないですよね。
また、今回考えたものは「ソフトウェア重視」のデバイスです。機器本体は「それ用のソフトの入った小さいパソコンみたいなもの」に過ぎません。それゆえ同じハードウェアの使い回しで
自動運転電動車椅子
のコントローラとして使える可能性があります。障害物を検出したり避けたりとか、処理に共通の部分は随分あります。
逆に「それ用のソフトの入った小さいパソコンみたいなもの」の具体的なハードウェアが何であるかに依存していませんから、技術の進歩や市場動向を見て交換することも可能です。OrangePiで足りなければJetson使えばいいのです。センサやアクチュエータとはUSB等で接続すれば、簡単に交換可能ですね。
市場性
こういったデバイスを企画しているわけですが、こういった企画の時には必ず市場性のことを聞かれます。そこで、ざっと目安となる数字を挙げてみます。
既に書いたように、日本には視覚障害者(全盲)は約20万人います。これは障害者手帳の発行数です。
また全盲以外のロービジョンは約150万人います。
それに対して盲導犬数は既に述べたように1000頭弱しかいませんので、「市場競合」としては無いに等しいと言って良いです。
今考えている構成で量産した場合、1台20万円程度を考えています。既に書いたように、「補助金を頼らずに購入できる」ことを念頭に置いていることと、「犬ロボット」でない分大幅にコストダウンが可能だと考えているからです。補助金を頼らないで購入できるということは、一般の商品として扱えるということを意味します。Araがやっているように「誰かにプレゼントするために寄付」みたいなことを使えば、もっと入手性は良くなるかも知れません。
また、これは日本に限った市場ではありません。世界を見ると、「人口の0.5%程度」が全盲だとされています。実は日本の「20万人」は世界的に見ると少な過ぎる数なので、実はもっと暗数があるのかも知れません(*1)。
規模的には、大手企業が手を出す程の市場ではないがベンチャーには十分旨味の見える市場ではないかと考えています。つまり、
安く買えて儲かる商品
にすることが可能だと考えています。
おわりに
以上が「プロジェクト 目玉親父」の概要です。
現在、より詳細の提案書の作成と個々の「パーツ」の実験をしています。それぞれが出来次第ここや特設ページで紹介して行きたいと思っています。当然ながら、成果物や考案は極力オープンにするつもりです。
開発は弊社内で行い、PoCが出来て見通しが立ったあたりで事業化のための会社設立(製造販売等)を考えています。なるべく早い時期にPoCとなるものを完成させたいと考えています。興味のある方はお問い合わせ下さい。
まぁ出資者が十分集まらなくても「ライフワークプロジェクト」としてやるつもりではありますが、それだとなかなか進捗してくれないのが残念ですね。とりあえず3000万くらいあれば、集中して開発できるようになるとは思います。「しまパン」がそこそこ好調なので、バーンレートを考える必要はなくなりつつあります。
*1 暗数について識者に聞いた話によると、全盲(身体障害者1級)と高度な弱視(身体障害者2級とか)とは、受けられる保障に差がないので手帳の申請が面倒臭くてやってないという人が結構いるという話です。また、他の重度な障害と複合している場合、そっちが1級になっていれば視覚障害を1級にする意味はないので、そういった人も数には入ってないようです。つまり、「身体障害者の数」と「身体障害者手帳の発行数」は一致しないものなので、手帳の数ベースでの「数」を言うのはあまり意味がないようです。なので、「20万人」は実態を表してはいないだろうということです。
