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氣氛之歌─即時音樂情緒及男女聲辨識之自動環境燈光及氣味調控系統本作品主要設定在唱歌的包廂場景,經由即時辨識音樂情緒後,利用調控現場燈光及精油氣味的方式,強化當下的音樂情緒氛圍,讓唱出的歌聲更帶有感情,現場更富有樂趣。有別於當今KTV包廂之固定模式的燈光,無法與音樂情緒互動並配合。在音樂情緒研究上,目前大多數研究都是讀取音檔進行離線分析,且應用方面都是做歌曲索引的分類。本作品旨在即時地分析背景音樂,系利用音樂認知心理學的概念,將背景音樂分成四種情緒類型,分別為憤怒、快樂、溫和和悲傷。我們使用7種不同的聲學特徵來分析音樂情緒,如響度、節奏、音高、音色、和弦、旋律和斷音,即時讀取聲音訊號進行分析。結合了資料分群演算法後,將音樂自動分類,達到即時追蹤音樂情緒之效果。此情緒辨識成果,可進一步配合色彩心理學和芳香療法來選擇燈光及氣味,對應上述四種情緒類型設計四套燈光模式及四個氣味,進行即時性的氣味及環境調光控制,讓歌者與聽眾更能夠融入音樂的氛圍。Link
穿戴式個人行動建圖系統在大賣場、室內停車場、車站等大型室內環境可能因為複雜的建築結構使人迷路,因此本作品期望開發一套三維室內建圖系統,以3D立體地圖的方式呈現視覺化、立體化的效果,使建物資訊更完整的呈現。本作品以行人背負感測器,藉由整合Kinect、雷射測距儀與慣性量測單元等量測資訊,在行走間同時建立出三維地圖,並且由行人背負感測器可達成機器載具無法到達處之三維地圖建立,如樓梯等較複雜地形,由此提升系統實用性。Link
結合平板電腦與鐵琴之互動式音樂學習輔具本作品結合平版電腦與鐵琴開發一套互動式音樂學習輔具。此音樂學習輔具使用iPad平板電腦作為教學內容及硬體控制之平台。在硬體部分,我們結合Arduino微控制器與全彩LED燈條,設計一套互動式鐵琴演奏系統。實際演奏時,iPad會將教學內容的節拍與音階訊息,透過藍芽傳輸方式傳送至鐵琴演奏系統。接著此演奏系統將教學內容中所對應的琴鍵敲擊位置,以LED燈閃爍方式,來提示學習者進行節拍與音階的敲擊訓練。經過數次現場實測,我們設計的互動式鐵琴演奏系統,除了能有效地提升學習者在音樂方面的學習動機。此外,還能協助教學者教導有關節拍與音階的教學內容,以及訓練學習者的鐵琴演奏技巧。Link
可藍芽遙控秤重之智慧型跟隨行李箱隨著科技的發達,智慧型裝置的演化,也帶來了許多的便利,故針對智慧型裝置的開發也是相當的重要,行李箱是在現今社會下,大眾出遊時必備之物品,現在智慧生活的意識體下,為使出遊時行李箱不是一種負擔,因此研發一台自動隨行的行李箱,由於大眾出遊時必備行李箱,出遊時會採購各式伴手禮回鄉贈與親朋好友,故會增加行李箱整體的重量,需要攜帶多個行李箱,而增加搬運上的負擔及困擾,此外針對出國之旅客在飛機的艙等的不同,而有不同的限重。當出門採購時,若能事先知道重量,則可以部份手提,避免到了機場才要分裝,造成不便。Link
避免高爾夫球場上發生誤擊傷人的安全系統依據中華民國高爾夫球協會統計,2013年國內目前投入高爾夫球運動的人口每年平均約200萬人次,顯現高爾夫球運動不再只是高階族群,已經是普遍全民的運動。 高爾夫球場環境高低起伏不定,人們的視線往往受到阻礙,導致不知道前方狀況如何,造成擊球後意外誤擊或驚嚇到他人,我們提出一個高爾夫球場安全擊球機制讓廣大的球友可以更安心在高爾夫球場上打球。 本作品結合RFID與ZigBee技術,設計完成一個「高爾夫球場安全擊球機制」,將可避免誤擊情況發生,大幅提升球場上的安全性,預期有效克服因環境高低起伏的因素造成的視線阻礙,解決桿弟或擊球者的人為疏失。Link
汲熱監測系統在製造業廠房內的高溫通風口、排放廢氣的煙囪等等,這些場所都是危險性高且需要定期檢測,卻是工作人員通常難以接近。若以無線感測節點安裝於上面,隨時傳送溫度及震動檢測至監測平台,將是非常實用的作法。目前的感測器一般都是以乾電池、鋰電池進行電力供給,每過一段時間就必須進行更換保養,而以上高危險性場所顯然不利於工作人員進行更換。若能直接利用廢熱進行能源轉換,以自給自足的方式提供足夠的電能給感測器進行長期的監控,則能減少時間成本及降低意外風險。 本裝置使用嵌入式微控制器技術,使微控制器與熱電晶片相結合,汲取熱能轉換成電能。之後,以超級電容與儲能充放電電路相結合,累積儲存微小的電能。再以自行撰寫的程序控制程式,能適時自動地進入睡眠節能模式或啟動模式。本嵌入系統能有效率地利用所汲取的微小電能,供應系統本身以及量測模組的正常運作。實現了在有熱源的環境下,如何以自給自足、利用熱電轉換方式,成功應用於無線感測網路節點之資料管理與傳遞。 本系統以汲取環境中的廢熱轉換為主要軸心,將其熱能轉換成電能,供給自動啟動電路、RGB-LED之溫度變色系統、震動檢測系統、散熱系統、藍芽4.0一對多等功能。本作品能有效應用於製造業廠房內的高溫通風口及排放廢氣的煙囪的即時檢測,降低人力成本及提高安全性。Link
獨步天下-外骨骼步行輔助系統現代人熱愛運動,運動使人放鬆心情,但運動傷害總是發生得快,恢復的慢。「足踝扭傷」為門診常見的下肢運動傷害,佔所有運動傷害的25%。踝關節受傷後復原相當緩慢,不僅長時間造成行動不便,撐拐杖行走也會造成上肢的負擔,甚至讓傷者因為長期的不便,寧願一跛一跛也不願撐著拐杖行走。長期走路姿勢不良將影響其他關節的行為,受過傷的軟組織沒有復原得宜,造成二度傷害的機會將增高。 本作品將包含加速度感測器在內的嵌入式系統安置於活動式外骨骼支架上,做為即時(Real Time)步態姿態辨識之用途。當偵測到步行動作時,將接收自加速度感測器的X、Y、Z三軸訊號,辨識出目前正在進行的行走動作,根據步行軌跡控制外骨骼腳板,使兩腳踝之間的步伐一致,已達到正常行走之功能。 腳踝扭傷雖然是小傷,但若不善加處理,萬一變成慢性踝關節不穩定,就必須接受手術治療,得不償失。有鑒於此,本團隊研發出一套外骨骼步行輔助系統,使受傷的腳踝不會受到壓迫、轉動,達到最佳的復原效果。Link