nRF52840ベースのAIヨガマットトレーナー

クライアント

カメラや外部デバイスを使わずにリアルタイムで音声によるポーズ補正を提供するスマートヨガマットを開発する、コネクテッドフィットネススタートアップ。

課題

柔軟性のある183cm×61cmのマット上で、足と手の配置を十分な解像度で検出し、ポーズの質を推測すること。これを組み込みMCUのみで実現する必要があった。

製品コンセプトとアーキテクチャ

マットには、導電性ファブリック層に織り込まれた16x16の静電容量式感圧センサーマトリックスが内蔵されている。Nordic nRF52840がカスタムアナログフロントエンドを介してマトリックスを30fpsでスキャン。DRV2605ハプティックドライバーが局所的な振動フィードバックを提供し、BLEオーディオが補正キューをワイヤレスイヤホンにストリーミングする。

エンジニアリングソリューション

ファームウェアは256点の圧力マップを2段階パイプラインで処理する。まず、ランダムフォレスト分類器が50ms未満でポーズ（ダウンドッグ、ウォリアーIなど）を識別。次に、ルールベースの形状チェッカーがユーザーの圧力重心分布を理想的なテンプレートと比較し、特定のずれを特定する。マットの角にあるハプティックブザーが配置補正をガイドする。

結果

20種類の標準的なヨガポーズに対して91%のポーズ識別精度を達成。カメラやウェアラブルは不要。FDAクラスIウェルネスデバイスとして認定。