wiiの自作センサーバーと大画面テレビと私

wiiリモコンとセンサーバーでポインタ操作ができる仕組みはこちら。

センサーバーとは赤外線LEDが入ってるのみで、それをwiiリモコン先端のCMOSイメージセンサで見つけ、その見え方とwiiリモコン内臓の傾きセンサで指された位置を検出してるそう。

CMOSイメージセンサ＝つまりは画像で見るため、wiiリモコンの視界から外れると一切反応しなくなります。

そこで困るのが大型テレビ使用時。以下のような状況です。

テレビである以上はその画面が隠されるような設置はしません→巨大画面であろうが微小モニタであろうがテレビの底辺の高さはほぼ一緒。

それが75インチともなると画面の高さが96㎝あります。どっちかってーとリクライニングチェアにコッポリ収納されてモニタを見上げる感覚。

先述の通り、wiiリモコン先端のCMOSイメージセンサで検出するため、どうしてもセンサーバーが見えない位置になってしまいます。センサーバーをテレビ下に置いても同じ。

　

実質32インチテレビ相当になるまで距離離れるならソレは大型テレビの意味ないし。とにかく目の前一杯に広大な画面が広がるのが巨大画面の醍醐味なので。

75インチがwiiユーザーの多数派な訳無いので、ごく少数の困ってる人間のトラブル。でも困ってるのは俺だけではないっぽい。

なので、自分なりの結論・解決法を次項以下に投稿しておきます。

それがあまりにゴチャってるので、行き着いた解決法を最初に。そこに行き着く理由は以降の項に連ねます。

結論したのはこう。

自作センサーバーをTV下正面の台上に配置。

追記）伸縮可能なので、距離伸ばして検出精度を上げるガンシューティング向け設置。

自分の目から見てモニタに被らないギリギリの高さまで上昇させました。

【解決法】→「センサーバーを画面下・手前少し上方に設置しwiiリモコンに見上げさせる配置」

選んだのは左図の姿勢。理由は、どの道次のような持ち方をしないと正確なポインティングができないから。

（右利きの場合）片手で持つのでなく、左手人差し指でwiiリモコン先端を支える持ち方。右手人差し指はトリガーなので、引くとポインティングが大幅にずれてしまいます。

ガンシューティングと呼ぶのかな？画面上の座標を指し示し射撃するタイプの。腕の震えるジジイにはそうするしか。これはパソコン上のアイコンをポイントしクリックする場合も同じ話。

指し棒で指し示すようにレーザーポインタを動かしてプレゼンする場合がありますが、指し示すだけなら片手でできても、ボタンを活用できないので。

なのでジジイはバイオハザード4の射撃が何故当てられるのかが不思議でなりません。そんな頑丈な腕してんのか、最近の若いもんは。左手にプレイヤ移動のコントロールスティック持つので両手持ちできない。

　
センサーバーの赤外線LEDが片方見えなくなったケースとシッカリ見えるケース
～wiiremote.exeで確認

センサーバーをテレビ上下両方に付けて失敗した図

以下、自作センサーバーの作成風景に移りますが、結局はボツとなったこれら上記を実現しようとしてた製作過程であることを念頭に見て下さい。

こちらが自作センサーバー向けの部品。

壁用モールについて。

フタがスライドできるのでLED間距離を変化させるのにちょうどいいと使いました。当初、左右の赤外線LEDの距離を50～100㎝と長くし検出距離の精度を上げようとしてたので。

ポイントできない理由は距離の検出誤差と考えてたから。結局上述の通り、CMOSイメージセンサからLEDが見えなくなる危険性の方が高い、てことで左右間の距離は28㎝に落ち着きました。

実際の回路設計は次項に書くことにして、実装したのがこれ。

左右1つづつ赤外線LEDを実装したタイプ1

出来上がったタイプ1

「正面」「上方30°」「外側30°」に角度を付けた3つの
赤外線LEDを実装したタイプ2。贅沢仕様。

最終的に、出来上がったのは上で張ったこれ。各部位の固定は基本的に超強力両面テープです。

追記）やっぱり距離調整できるようにしといて正解だった。

自分のテレビ配置・姿勢に合わせて微調整した結果。ガンシューティングで評価。
やはり距離伸ばして誤差を小さくするとポインタがすっ飛ばなくなります。
また、自分の目から見てモニタに被らないギリギリの高さに調整しました。

まず、LEDの電極の見分け方と回路シンボル。

LEDはアノードからカソードに向かい順方向に電流を流すと光ります。その電流値を整流抵抗により決定してやります。保護抵抗と呼ぶ場合もあるらしい。

一般的なLEDの光らせ方。CPU等のポートの0/1信号でトランジスタを駆動しLED側の電流を引っ張ります。

設計の仕方は、

まず電源はUSBの5Vを使用するので、整流抵抗に掛かる電圧＝（5V－Vf）が決まります。Vfとは順方向電圧。LED仕様電圧と呼ぶ場合もあるらしい。

となると、適当な抵抗値を設定して流れる電流は、

しなきゃいけない計算は、
【①LEDに流す電流値の使用上の充足度合と定格に対する余裕】－使用に十分な輝度、絶対最大定格100mA以下
【②整流抵抗の消費電力】－絶対最大定格0.25W以下
【③電源容量に対する余裕】－USB5Vの絶対最大定格500mA以下
いかなる場合でも絶対最大定格を超えないよう設計しないといけません。

今使用する抵抗の絶対最大定格は1/4W＝0.25W。表中にあるようにギリギリの使い方はせず、かなり余裕をみるのが常識。冗長設計ってヤツ。

消費電力の場合、絶対最大定格の半分を超えたら「ちょっと危ない…」と受け取る位が普通です。こんな弱電の世界でも電気って火事に繋がる危険なものなのでね。

結局一番上の段の31mA流すことに。電源ランプなど“表示”に使う場合は～10mA程度なので、数メートルの距離目的ならそんなもんかな、て感覚的な判断。

　

こーやってLEDに流す電流値を決めてやります。

で、忘れずに必要なのが電源の絶対最大定格。USBのVbus5Vは500mAまで流せます。上記LED全部に流れる電流は、

センサーバーを2本同時に繋げても500mAの半分以下。これなら問題ないでしょう。

多分タスクバー内に表示されてるであろうBlueToothアイコンを右クリックし「パーソナルエリアネットワークに参加」選択。

出てきた窓の「デバイスの追加」ボタン。

ここで、電池を入れたwiiリモコンのボタンどれかを叩くと、Nintendo RVL-CNT-01てのが→それ選んでパスコードは何も入力せず「次へ」→「次へ」でドライバがインストールされます。

設定－デバイス－「デバイスとプリンタ」画面を開くとNintendo RVL-CNT-01が見えます。

これで接続は完了したので、それを検出するためのソフトウェアを立ち上げます。

ここで使用したのはwiiremote.exe。Fileメニュー－Minimizeでタスクバー内に最小化できます。

トリガーを押すとポインティング開始。
センサーバーを準備する前に押すとカーソルがすっ飛んでいくので注意。
（Alt+Ctrl＋Delでタスクマネージャ→wiiremote.exe強制終了するしかなくなるよ。）

設定画面：センサーバー利用したポインティングの場合は「IR Sensor」選択。
またデフォルトではBボタン＝トリガーがマウスカーソル操作On/Off切替。
→押す度に切り替わり混乱するので、Bボタンを右クリックにでも変えておく。

wiiremote.exeでなく、もちろんWiiのエミュレータDolphinで検出させ動かすことも可能です。

以下は自分が気になった面白そうなリンク集。色んな方が色んな事を考え実践しております。これぞインターネッツ。