概要
心拍センサと姿勢センサを搭載したヘッドバンドを製作します。心拍および姿勢を計測し、BLEでデータを送信します。
主なコンポーネント
- BLEマイコン Seeed Studio XIAO nRF52840
- 心拍センサ (緑色LEDとフォトセンサを搭載したモジュール基板)
- 6軸IMUセンサ (BMI160を搭載したモジュール基板)
- LiPoバッテリー 400mAh
回路図
心拍センサ
心拍センサは緑色LEDとフォトセンサで、額(ひたい)の脈波を計測します。
心拍センサには、赤色LED＋赤外LEDを使うものと、緑色LEDを使うものがあります。赤色＋赤外の2波長のタイプは指先に取り付ける酸素飽和度計などに使われ、緑色のタイプはスマートウォッチなどに使われます。今回は額の脈波を計測するので、スマートウォッチ同様に表皮近くの血流の計測に適した緑色のタイプを使います。
今回使用した心拍センサモジュールはアンプを搭載しており、脈波をV/2（電圧の中間点）付近に正規化してくれます。そのため比較的簡単なソフトウェアで心拍を検出できます。メーカー提供のサンプルコードをベースにソフトウェアを作成しました。
姿勢センサ
姿勢センサは6軸IMUセンサで、加速度とジャイロ(角速度)の相補フィルタをソフトウェアで計算して前後方向および左右方向の傾きを計測します。相補フィルタについては下記の記事にまとめました。
ソース
