情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024

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2024/2/28

Jadwelry：フィンガーブレスレット型疲労通知デバイスの開発
藤谷 梨生†1湯村 翼†1

概要：ウェアラブルデバイスは身につけるだけでヘルスケアがおこなえる．しかし，ウェアラブルデバイスの見た目についてはデザインが固定化され，衣服によっては浮いてしまうという問題がある．本研究では，ヘルスケア機能を搭載したアクセサリとして，フィンガーブレスレット型疲労通知デバイスを開発する．プロトタイプでは，脈拍数を心拍数に変換し，心拍数が基準値を下回ったときに LED を点灯させ，疲労を通知することができた．また, Jadwelryがアクセサリとして身につけられるデバイスであるか,デザインの種類を増やせるものであるか明らかにするため,評価実験をおこなった．その結果,Jadwelry は一部見た目が悪い箇所があり装着しにくいという課題があるが,日常生活で使用できるデバイスであり,デザインの種類を増やせるアクセサリであるという評価を得ることが出来た．

1. はじめにの疲労回復度合いを確認できる Oura Ring[6]や,アプリと連携することで歩数やカロリーを確認できる RINGLY[7]があ

現在スマートウォッチをはじめとしたウェアラブルデバる．しかし,これらはスマートフォンと連携しなければ機能イスの機能の進化により，身につけるだけで簡単にヘルスを完全に使用できないものである．また,スマートリングはケアをおこなえるようになった．しかし，ウェアラブルデリングそのものがセンサであるため,指の太さが変わるとバイスの見た目については搭載する機器によって形状やデ身につけられないものである．

ザインが固定化され，衣服の種類によってはウェアラブル機能を持つアクセサリの研究としては, 電子工作とアクデバイスの見た目が浮いてしまうという問題がある．デザ

セサリを組み合わせてアクセサリの外観を阻害せずにインイン性のある電子工作としては，電子工作とアクセサリをタラクティブに動作するアクセサリの開発[1]や,遠隔制御組み合わせてアクセサリの外観を阻害せずにインタラクテ可能な LED を用いたアクセサリの開発[8],心拍数を可視化

ィブに動作するアクセサリの開発 [1]がおこなわれているするイヤリング型デバイスの開発[9]がおこなわれているが，これはアクセサリパーツをセンサにする研究であり，が,これらはヘルスケア機能を搭載したものではなかった．

デバイス単体で動くもので,アクセサリにヘルスケア機能を搭載したものはなかった．
そのため本研究では，ヘルスケアをおこないながらアクセサリとして身につけられるものとして，ヘルスケア機能を搭載したデザインの種類があるアクセサリを開発する．
また，そのひとつの例として，フィンガーブレスレット型
疲労通知デバイス Jadwelry（ジェドウェリー）を提案する．

3. Jadwelry
3.1 概要Jadwelry のコンセプトは，ヘルスケア機能を持ちながらアクセサリとして身につけることができる自然な見た目のアクセサリである(図 1)．スマートウォッチのヘルスケア機能には身体データ計測，睡眠データ計測，バイタルデー

2. 関連研究
Jadwelry に類似する既存の商品として,ヘルスケア機能をタ計測などがあるが，Jadwelry ではアクセサリの外観を保つためにヘルスケア機能は疲労通知機能の 1 つに絞って実装する．

搭載したスマートウォッチやウェアラブルメガネ,スマートリングなどがあげられる．ヘルスケア機能を搭載したス
マートウォッチには心拍数やストレスに対する体の反応を管理できる fitbit[2]があり,ウェアラブルメガネには体の傾きや心の状態をアプリに記録し,長時間悪い状態が続くとアラートで知らせる JINS MEME[3]がある．スマートリン
グとしてはスマートフォンやタブレット端末に Bluetooth接続し,遠隔から操作できる Smart Ring SO+[4]や,専用アプ
リでチャージをするとタッチ決済がおこなえる図 1 Jadwelry の概要

EVERING[5]がある．他にも,ヘルスケア機能を持つスマー
トリングとしてはアプリと連携することで睡眠の質や心身†1 北海道情報大学© 2024 Information Processing Society of Japan263

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𝑁−1

動作は次のような流れとなる．

2𝜋𝑡𝑥

𝑓(𝑡) = ∑ 𝑓(𝑥)𝑒 −𝑖 𝑁
脈拍数の計測と送信：手首の裏側に取り付けられ

1.

た脈波センサを用いて脈拍数を計測し，マイクロ

2.

𝑥=0

心拍間隔 RRI から LF/HF を求める計算式[10]によると,離散フーリエ変換の式(3)ではプログラム上で計算ができなコンピュータ（ATOM Lite）に脈拍数を送信する．

いため,オイラーの公式(4)を用いて離散フーリエ変換を実脈拍数からストレス指標を計算：脈拍数からスト部（Re）と虚部（Im）に分離する(5)．

レス指標を算出する研究[2]を参考にし、ATOM

オイラーの公式𝑒 𝑖𝜃 = cos 𝜃 + 𝑖 sin 𝜃Lite のプログラムで疲労度の計算をおこなう．
3-A．

(4)

離散フーリエ変換を実部（Re）と虚部（Im）に分離(ストレス指標が高い場合)LED を点灯：スト𝑁−1

レス指標の平均から基準となる範囲を決定す

𝑁−1

2𝜋𝑡𝑥
−2𝜋𝑡𝑥
𝑓(𝑡) = ∑ 𝑓(𝑥) cos+ 𝑖 ∑ 𝑓(𝑥) sin
𝑁𝑁る．ストレス指標が基準となる範囲外である

3-B.

(3)

𝑥=0

(5)

𝑥=0

場合に疲労度が高いと ATOM Lite が判定し，その後,周波数(6)と各周波数の振幅(7)を,式を利用して求LED を点灯する．

めることで,パワースペクトルを得られる．

(ストレス指標が高くない場合)LED を消灯：

周波数

ストレス指標が基準となる範囲内である場合，ATOM Lite が疲労度は高くないと判定し，

𝑓[𝑡] =𝑓𝑠𝑡
𝑁(6)

各周波数の振幅

LED を消灯する．

𝐴[𝑡] = √𝑅𝑒[𝑡]2 + 𝐼𝑚[𝑡]2

実装したアクセサリの種類はフィンガーブレスレットとした．フィンガーブレスレットはリングとブレスレットを繋げたアクセサリである．アクセサリのパーツとして使(7)3.3 使用機器
Jadwelry に使用する機器は脈波センサ，ATOM Lite，用できる素材が多く，異なる素材の組み合わせにより，簡ATOM TailBAT，LED，スターリングシルバー合金の甲丸

単にデザインの種類を増やすことができる．また，脈波セチェーンである．ATOM TailBAT は ATOM Lite 用バッテリ

ンサで脈拍数を計測できる主な場所が指先と手首であり，である． 先行研究 [1]よりスターリングシルバー合金の甲より直観的に疲労度通知を受け取るには指先に通知を送る

丸チェーンは導電性があることが示されており，アクセサのが良いと考えたためフィンガーブレスレット型を採用した．

リの外観を維持したまま機能を実装するため ATOM Lite とLED を繋ぐコードとして採用した．

3.2 プログラム構成
Jadwelry では,LF/HF(1)を用いてストレス指標を計算し、LED 点灯の判定をおこなう．LF は副交感神経と交感神経

3.4 使用パーツ
アクセサリ実装に使用するパーツはブレスレット，リンの両方の活性度を表す低周波成分（0.04～0.15[Hz]）のパワ

グ台座，リング装飾である．ブレスレットは脈波センサとースペクトルであり,HF は交感神経の活性度を表す高周波

ATOM Lite，ATOM TailBAT を腕に巻き付ける部分であり，成分（0.15 ～ 0.4[Hz]）のパワースペクトルである．

アクセサリチェーンや紐，布やラバー素材を使用する予定

ストレス指標である．リング台座はリング装飾を固定して指にはめる部𝐿𝐹
𝐻𝐹(1)

心拍間隔 RRI から LF/HF を求める計算式[10]を参考に,脈分であり，サイズ調整が可能なリング台座パーツやワイヤーを使用する予定である．リング装飾は疲労通知に使用す

拍数を線形補完の式(2)でサンプリングし,離散フーリエ変る LED をレジン液でコーティングをおこない，リングの装換の式(3)でパワースペクトルに変換することで LF と HF飾に加工したものである．レジン液は紫外線で硬化する着を算出する．

色可能な液体であり，型に入れて硬化することで，LED の線形補完

コーティングが可能な範囲で自由な色や形にすることがで(𝑦1 − 𝑦0 )(𝑥 − 𝑥0 )𝑦=+ 𝑦0(𝑥1 − 𝑥0 )(2)

きる．プロトタイプでは，球体と鉱石型を作成した．

離散フーリエ変換© 2024 Information Processing Society of Japan264

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3.5 チェーンの安全性
ATOMLite の電圧は 5V である[11]．乾燥時の人体の抵抗は内部抵抗約 500Ω,接触抵抗約 5000Ω である[12]．
電圧(V) ÷ [内部抵抗(Ω) + 接触抵抗(Ω)] = 電流(A)

表 1 プロトタイプのスペック
非装着時の長さ30cm

装着時の長さ22cm

より,乾燥時の人体に流れる電流は約 0.9mA となる．また,重さ45g

濡れている状態では接触抵抗が 300Ω となる[13]が,濡れてバッテリの継続時間

1 時間 30 分いる状態でも人体に流れる電流は 6.25mA となる．電流の大きさによる症状[12]から,乾燥時に流れる電流は人体にとって害がないと言える．

4. プロトタイプ

5. 評価実験
5.1 実験概要
Jadwelry がアクセサリとして身につけられるデバイスでデバイスが脈波数を計測し，LED 点灯の判定をおこなう

あるか,また,デザインの種類を増やせるものであるか明らことができるか確認するためにプロトタイプを実装した．

かにするため,評価実験をおこなった．評価実験は回答者にプロトタイプでは次の 5 つの部分を実装した．

Jadwelry のプロトタイプを体験してもらい,アンケート用紙⚫

脈波センサを用いて脈拍数を計測し，マイクロコンピ
ュータに脈拍数を送信する．に回答する形で実施した．
5.2 アンケート概要⚫

脈拍数を１分間の心拍数に変換する．

⚫

変換した心拍数を記録し,3 回分の心拍数の平均を基にて実施した．回答者数は,大学内でおこなった実験で 9 名,準値と比較する心拍数とする．

大学外でおこなった実験で 4 名であった．そのうち,男性の心拍数の基準値を決め，心拍数が基準値以下の場合は回答者数は 6 人,女性の回答者数は 7 人である.アンケート

疲労度が高いと判定し，LED を点灯させる．

項目はおおまかに「Jadwelry が日常生活でデバイスとして⚫

⚫

心拍数の基準値を決め，心拍数が基準値以上の場合は疲労度が高くないと判定し，LED を消灯させる．

プロトタイプでは心拍数の基準値は 90 とし，基準値を下回った場合に疲労度が高いと判定させた．
プロトタイプを用いた検証の結果，心拍数が 90 以下にアンケートは Google フォームを利用した Web での入力使用できるか」、「Jadwelry がアクセサリとして使用できるか」、「Jadwelry はデザインの種類を増やせるか」の 3 点に分けて作成した．アンケート項目を表 2 に示す．アンケー
トの項目は選択式と自由記述の両方がある．選択式の質問のうち、Jadwelry をアクセサリとして身につけたいかなど,程度を問うものについては,5 段階のリッカート尺度とし,なった場合に LED を点灯させることができた．

それ以外の質問はチェックボックスとした．チェックボッ

実装したプロトタイプを 図 2 プロトタイプの外観．(a)表

クスでの回答は複数選択可能である．質問項目は原則必須

面．図 2 と図 3 に示す． スペックは表 1 の通りである．

回答で,Q14~Q16 のみ任意回答とした．必須回答の自由記述
項目では,記入することがない場合は特になしと回答するよう指示した．
5.3 デバイスとしての Jadwelry の評価
Q2「Jadwelry は日常生活で使用できるデバイスと感じましたか？」（1.まったくそう思わない～5.とてもそう思う）の 5 段階評価の平均値は 3.54 だった．5 段階評価中 3・4 と図 2 プロトタイプの外観．(a)表面．

評価した人が同率で最多の 4 人であり,全体の約半数である 7 人が 4・5 と回答したやや肯定的な評価となった(図 4)．
Q3「Jadwelry のどの点が日常生活で使用できるデバイスと感じましたか？」によると,「疲労度の通知」「心拍数の測定」の機能が日常生活で使用できるデバイスと感じた回答者が多かった(図 5)．Q4「Jadwelry のどの点が日常生活で使用できないデバイスと感じましたか？」によると,「その他」を除くと「通知がわかりにくい」と感じた回答者が多かった(図 6 )．
「その他」の内訳としては,「装着しにくい」

図 3 プロトタイプの外観．(b)裏面．

© 2024 Information Processing Society of Japan「装着した際に手が動かしにくい」「サイズが大きい」とい265情報処理学会 インタラクション 2024
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ったデバイスの装着面が日常生活で使いづらいという回答

どの回答者がリング部分の飾りがデザインの種類を増やせがあった．Q5「バッテリの継続時間は何時間以上であればそうだと感じていた．また,そのうち 6 名の回答者は「ブレ使いやすいと感じますか？」については「4 時間」「5 時間」

スレット部分に様々な素材を使える」と感じており,リングが合計 7 人と回答が多かった(図 7 )．

部分とブレスレット部分のどちらもデザインの種類を増やこのことから,デバイスとしての Jadwelry は,日常生活せると回答していた(図 10)．

で使用できる機能はあるが,光による通知はわかりにくく,

Q13「Jadwelry のどの点がデザインの種類を増やせなさ

バッテリの継続時間と装着しやすさに課題があるという評

そうと感じましたか？」では「デザインのバリエーション価になった．

が少ない」「デザインがシンプル」と感じた回答者は 3 人であった(図 11)．3 人の回答者は Q12 で「リング部分の飾り5.4 アクセサリとしての Jadwelry の評価を様々な色や形にできる」と回答していたため,リング部分

Q6「Jadwelry はアクセサリとして身につけたいと感じまのデザインは増やせると感じるが,そのデザインのバリエの 5 段階評価の平均値は 3.38 だった．5 段階評価中 3 と評ーションは少ないあるいはそのデザインはシンプルになる

価した人が最多の 6 人であり,中間的な評価となった(図 4)．と感じたと考えられる．

Q7「Jadwelry のどの点がアクセサリとして身につけたい

このことから,デザインの種類としての Jadwelry はデザと感じましたか？」によると,「オシャレ」「オシャレなデザインの種類を増やせると感じた人が多いが,一部デザインインにできそう」といったフィンガーブレスレット型のデを増やせてもバリエーションが少なくなることやデザイン

ザインが身につけたくなる理由と回答した人は 6 人だった．

がシンプルになると感じた人もいるという評価となった．

「特になし」と回答した人は 4 人で,反対に「チェーンが少し 邪 魔 か も し れ な い 」 と 回 答 し た 回 答 者 も い た ． Q8

5.6 改善点「Jadwelry のどの点がアクセサリとして身につけたくない

Jadwelry の評価実験をおこなう中でいくつか改善点が見と感じましたか？」によると,「アクセサリとして身につけつかった．1 つはリングやチェーンの接続部分といったパるには重い」と回答した人は 7 人で,Q6 でアクセサリとしーツの耐久性で,評価実験で付け外しを繰り返す中でリンて身につけたいと感じた回答者の中にも身につけるには重グの一部が割れる,チェーンの接続部分が外れるという破いと回答した回答者がいた(図 8)．また,Q7 で「特になし」損が起きた．これは,装着手順を変更することや強度の高い「チェーンが少し邪魔かもしれない」と回答した 5 人の中パーツに変更することで改善できると考える．もう 1 つはで「アクセサリとして身につけるには重い」と回答したの装着する際にチェーンが絡まって接触すると LED が点灯は 3 人であり,ほか 2 人は「アクセサリとして身につけたくしなくなる問題で,着脱時に気をつけてもチェーンが絡まないと感じた点はない」「指輪を身につけない人もいる（そりやすく接触してしまうという課題が残った．の他の回答）」と回答した．この回答者はアクセサリ自体に興味がない可能性がある．

5.7 自由記述

Q8「Jadwelry の見た目が悪いと感じたパーツはどこでし

Q14～Q16 の自由記述項目では,Jadwelry の改善点や活用たか？」ではブレスレット部分の見た目が悪いと回答した

場面について質問した．改善点は「チェーンが重なると通人が 7 人と最多だった(図 9)．次に回答が多かったのはバ知がうまくいかなくなる点」「装着しにくい」「重さ,センサッテリであり,5 人だった．とバッテリの位置が改善できそう」といったデバイスの改

このことから,アクセサリとしての Jadwelry は,オシャレ善点や「センサやバッテリの機械の感じがなくなればおしではあるが手首部分の見た目が悪く,身につけるには重いゃれだと思う」といった見た目の改善点が寄せられた．まと感じるためアクセサリとして身につけられるかについてた,「手首用のレースのつけ袖にチェーンを縫い付ければチはどちらともいえないという評価となった．

ェーンの接触を改善できるかもしれない」といったチェーンが接触すると LED が点灯しなくなる問題を改善するア

5.5 デザインの種類としての Jadwelry の評価イデアもいただいた．活用場面については具体的なものは

Q11「Jadwelry はデザインの種類を増やせそうと感じましなかったが,「ブレスレットの部分の見た目が良くなると、たか？」（1.まったくそう思わない～5.とてもそう思う）のおしゃれで若者も身につけたくなると思った」「疲労や心拍5 段階評価の平均値は 4.15 だった．5 段階評価中 4・5 と評を測れるウェアラブルデバイスは今話題になっているので、価した回答者が同率で最多の 5 人であり,肯定的な評価とその選択肢のひとつになるのではないかと思った」といっなった(図 4)．

た好意的な感想が寄せられた．

Q12「Jadwelry どの点がデザインの種類を増やせそうと感じましたか？」によると,特に「リング部分の飾りを様々な色や形にできる」と感じた回答者は 11 人であり,ほとん© 2024 Information Processing Society of Japan

6. おわりに本研究では, ヘルスケアをおこないながらアクセサリ

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として身につけられるものとして，ヘルスケア機能を搭載したデザインの種類があるアクセサリであるフィンガーブ
レスレット型疲労通知デバイス Jadwelry（ジェドウェリー）を提案した．今回は特に,Jadwelry がアクセサリとして身につけられるデバイスであるか,Jadwelry はデザインの種類を増やせそうかという 2 点に着目し,評価実験をおこなった．
今後は実際にデザインのバリエーションを増やしていくとともに,プロトタイプでは実装しなかったストレス指標の計算の実装を進めていきたい．

参考文献
福地あゆみ, 塚田浩二 , 椎尾一郎, “JewelryCircuit: 汎用パーツを用いた インタラクティブ・アクセサリ,” 情報処理学会シンポジウムシリーズ, 2014.
[2] “fitbit” https://www.fitbit.com/ (参照 2023-12-18).
[3] “JINS MEME” https://jinsmeme.com/ (参照 2023-12-18).
[4] “Smart Ring SO+” https://www.artrip.biz/soplus (参照 2023-1218).
[5] “EVERING” https://store.evering.jp/ (参照 2023-12-18).
[6] “Oura Ring” https://ouraring.com/ja (参照 2023-12-18).
[7] “RINGLY” https://ringly.com/ (参照 2023-12-18).
[8] 岸野泰恵, 藤原礼征, 田中敏之, 下須賀滋穂, 義久智樹, 塚本昌彦, 板生知子, 大江瑞子, 西尾章治郎, “遠隔制御可能なLED を用いたアクセサリの実現” 情報処理学会研究報告モ
バイルコンピューティングとユビキタス通信（MBL）, 2004.
[9] 長谷川清久, 山本愛優美, 谷口英俊, “ウェアラブルセンサの試作とエレメカ設計環境を使った構造検討” エレクトロニクス実装学術講演大会講演論文集, 2022.
[10] “心電センサを使ってストレスを可視化するヘルスケア IoTを作ろう！”. https://www.analog.com/jp/education/landingpages/003/iot_lectureship/content_08.html, (参照 2023-12-16).
[11] “ATOM Lite — スイッチサイエンス“. https://www.switchscience.com/products/6262, (参照 2023-12-16).
[12] “感電のおはなし | 北海道でんき保安協会“.
https://www.hochan.jp/knows/electric/, (参照 2023-12-16).
[13] “感電 | 一般財団法人 九州電気保安協会”.
https://www.kyushu-qdh.jp/public_interest/howto_electlic/shock/,(参照 2023-12-16)[1]

表 2 アンケートの項目
番号
Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q9Q10Q11Q12Q13Q14Q15Q16

質問
性別を教えてください
Jadwelryは日常生活で使用できるデバイスと感じましたか？
Jadwelryのどの点が日常生活で使用できるデバイスと感じましたか？
Jadwelryのどの点が日常生活で使用できないデバイスと感じましたか？
バッテリの継続時間は何時間以上あれば使いやすいと感じますか？
Jadwelryはアクセサリとして身につけたいと感じましたか？
Jadwelryのどの点がアクセサリとして身につけたいと感じましたか？
Jadwelryのどの点がアクセサリとして身につけたくないと感じましたか？
Jadwelryの見た目が悪いと感じたパーツはどこでしたか？
Jadwelryがどのくらいの重さであればアクセサリとして身につけられると感じましたか？
Jadwelryはデザインの種類を増やせそうだと感じましたか？
Jadwelryどの点がデザインの種類を増やせそうと感じましたか？
Jadwelryのどの点がデザインの種類を増やせなさそうと感じましたか？
Jadwelryを使用及び身につけて、感想や改善点がありましたらご記入ください
改善後も含み、Jadwelryが活用できると感じた場面がありましたらご記入ください
その他、Jadwelryへの質問がありましたらご記入ください© 2024 Information Processing Society of Japan選択肢
男性/女性/回答しない/その他
リッカート尺度
1.まったくそう思わない ～ 5.とてもそう思う
チェックボックス（疲労度の通知,光による体の状態の通知,心拍数の測定,その他）
チェックボックス（バッテリの継続時間が短い,通知がわかりにくい,その他）
自由記述
リッカート尺度
1.まったくそう思わない ～ 5.とてもそう思う
自由記述
チェックボックス（見た目が悪くアクセサリと感じない,アクセサリとして身につけるには重い,その他）
チェックボックス（ブレスレット,リング,チェーン,センサ,バッテリ,その他）

自由記述
リッカート尺度
1.まったくそう思わない ～ 5.とてもそう思う
チェックボックス（リング部分の飾りを様々な形や色にできる,ブレスレット部分に様々な素材を使える,その他）
チェックボックス（デザインのバリエーションが少ない,デザインがシンプル,その他）
自由記述
自由記述
自由記述

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図 4 リッカート尺度のアンケート結果

図 6 Q4 のアンケート結果

図 8 Q8 のアンケート結果

図 10 Q12 のアンケート結果© 2024 Information Processing Society of Japan

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図 5 Q3 のアンケート結果

図 7 Q5 のアンケート結果

図 9 Q9 のアンケート結果

図 11 Q13 のアンケート結果

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