AI SoC カメラモジュール AICM1001


AI SoC カメラモジュール：CIS、MCU、画像認識を統合したシングルチップソリューション

AiyeCam-Talpa シリーズは、CMOS イメージセンサー（CIS）とマイクロコントローラー（MCU）を統合した初の AI シングルチップソリューション「NB1001」をベースにしています。プロセッサー内に組み込まれた NB1001 AI SoC には、画像処理や認識を行うための AI 学習コードをプログラミングすることが可能です。AiyeCam-Talpa は、NB1001 AI SoC を搭載したモノクロ AI カメラモジュールで、小型のフレキシブルケーブル（FPC）設計を通じて必要なインターフェースを網羅しています。視覚情報の入力には、直径わずか 2mm の光学ウィンドウという極小の物理的スペースしか必要としません。

製品の特長：小型化、シンプルなインターフェース、優れたコストパフォーマンス

コンパクト設計（小型化）

CMOS イメージセンサー内蔵型 AI SoC シングルチップ
超小型 AI SoC カメラモジュール
シンプル＆フレキシブルな周辺インターフェース
AiyeCam-Talpa カメラモジュールは、汎用性の高い 32 ピン（32-pin）ピンアウトを採用しています。ステータス LED、フリッカー補正、マイク、スピーカーの接続をサポートします。確立された高度な製造プロセスに適合し、柔軟な周辺インターフェース設計を備えているため、さまざまなアプリケーションに容易に適応可能です。
 
優れた利便性とコストパフォーマンス
完全なソフトウェア開発キット（SDK）に対応した、扱いやすく便利な開発ボードを提供します。AiyeCam-Talpa AI カメラモジュールは、CIS、MCU、ニューラルネットワーク（Neural Network）を1つのチップに統合し、歩留まりの非常に高い成熟した実装プロセスを利用することで、極めて費用対効果の高いソリューションを実現します。

主な用途・応用分野

コアプロセッサーである NB1001 は、イメージセンサーを統合したインタラクティブなスマートアプリケーション向けに最適化された、低消費電力のシングルチップ・エッジコンピューティングソリューションを提供します。本 AI SoC カメラモジュールは、幅広いコンシューマー製品に適用できるだけでなく、多様な産業用システムへも容易に組み込むことができます。

スマートホーム

照明制御、ブラインド操作、セキュリティ・出入管理、空調（HVAC）制御、エンターテインメント、ホームヘルスケア機器の非接触制御など、スマートホームデバイスにタッチフリーな操作性をもたらします。ロボット掃除機や自動芝刈り機等にも最適です。当社の AI SoC カメラ「AiyeCam-Talpa」は、従来の動体検知センサーとは異なります。フレーム間の単なる輝度変化を検出するのではなく、実際の映像を見ることで物体の動きを自律的に識別します。人間などの特定の目標オブジェクトを検知した際に、必要な機能をトリガーするようプログラム可能です。これにより機器の電力消費量を削減してバッテリー寿命を延ばすと同時に、誤作動（誤検知）を80%以上削減します。インターネット接続を必要とせず、あらゆる家電製品に組み込むことが可能です。

スマートアクセサリー

スマートフォンスタンド、ポータブルスマートスピーカー、MP3 プレーヤー、充電ドックなどの用途があります。AiyeCam-Talpa AI カメラはジェスチャーおよびモーションの識別が可能です。特定のジェスチャーや手を振る方向など、具体的なアプリケーション要件に応じてターゲット動作をプログラミングできます。各動きの入力に合わせて特定の信号を出力し、あらかじめ設定された機能を実行させることが可能です。例えば、電源のオン/オフ、ステータス LED の点滅、音声再生、音量の上げ下げ、曲送り/曲戻しなどの操作が挙げられます。これらすべての機能は、ボタンに触れることなく、またバックエンドでのクラウド計算（インターネット接続）を必要とせずに起動できます。従来のスピーカーや既存のアクセサリーに AI 機能を付加するアップグレードとして幅広く活用できます。

スマートトイ（知育・玩具）

ぬいぐるみ、ボードゲーム、パズル、スポーツ用具、リマインダーアラーム、ライントレース型電子玩具、幼児向け教育製品などへの活用が可能です。AI カメラに顔検出アルゴリズムを実装することで、本物の人間の顔を判別できます。例えば「顔を追いかけるフクロウのおもちゃ」のようなユニークな玩具に応用可能です。顔を検出している間、フクロウの目を顔の動きに合わせて動かすことができます。また、顔を検出した際に特定の LED を点滅させたり効果音を鳴らしたりするインタラクティブ機能も追加できます。これにより、「いらっしゃいませ」などの音声メッセージを自動再生する見張り番（ウォッチドッグ）製品や、動物の鳴き声を真似るぬいぐるみ等の設計が可能です。
さらに本 SoC は、独自の「Face ID（個人顔認識）」を実行できるため、所有者を認識する機能を備えたスマートトイの開発にも適しています。開封後、お子様自身の顔を記憶させ、名前の録音を入力することができます。学習後は、おもちゃが持ち主を認識して名前を呼びかけて応答します。すべての検知・認識処理はデバイス内部（ローカル）で行われるため、インターネット環境は一切不要です。

記号認識のデモ動画
アイトラッキングカメラのデモ動画
 

顔認識技術

顔検出・認識機能


AiyeCam-Talpa シリーズ製品は、顔検出アルゴリズムを組み込むことができ、本物の人間の顔を正確に特定します。顔を追いかけるフクロウのおもちゃのように、ターゲットの動きに合わせて目を動かす製品設計が可能です。また、顔を検出した際に特定の LED や効果音を発生させるインタラクティブ機能を搭載することもできます。これにより、自動で歓迎メッセージを再生する案内ロボットや、鳴き声を上げるぬいぐるみの開発が容易になります。 自動「挨拶」人形や「ボイスメモ」装置では、特定人物の顔を検知した瞬間に、あらかじめ録音されたメッセージを自動再生することができます。 さらに、本 SoC は独自の Face ID（個人認識）機能を実行可能です。これにより、おもちゃに持ち主を識別する機能を追加できます。箱から出した後、お子様が自分の顔をおもちゃに記憶させ、名前の声を登録することができます。登録後は、おもちゃが持ち主の顔を検出した際に名前を呼んで応えます。これらすべての検出・認識処理はデバイス内部で完結（ローカル処理）するため、インターネット接続は一切不要です。

複数人の Face ID（個別顔認識）登録


本 SoC は、単一の顔だけでなく、家族全員や友人グループなど複数の Face ID を一括して学習させることができます。デバイス内のメモリに画像データそのものが保存されたり外部に読み出されたりすることはないため、万が一製品を紛失した場合でも個人情報やプライバシーの流出心配はありません。

この複数人 Face ID 機能は、ボードゲームや役割があらかじめ設定されたインタラクティブ玩具（対戦型トイ）などに活用できます。個別の顔に応じて LED や効果音、ゲームの音響フィードバックを自動制御することで、より高度で魅力的な遊び体験を提供します。

例えば、家族や友人へのメッセージを録音しておく場合、本機があらかじめ記憶した Face ID を検出しない限り、そのメッセージが再生されないというセキュリティ機能を構築できます。開発者の発想次第で、内蔵された人工知能（AI）を活用して、製品にまるで命が宿ったかのような多彩な機能をプラグ＆プレイで実装可能です。

スマートトイ
製品の特徴
・ リモコン操作不要で、実際の対象物を自動識別するビジョン追尾機能
・ リアルタイム画像に基づく精密な X・Y 座標認識
・ 死角のない歩行者の前後両方向追尾をサポート
・ 既存の本体メインカメラに対する撮影位置アライメント支援

導入メリット
・ バッテリー駆動型ドローンに最適な超低消費電力
・ 動作制御のための追加アクセサリー（センサー等）が不要
・ 自動視覚追尾機能を備えた本格的な AI ドローンの実現
・ データ取得時にターゲットの顔へ自動的に軸合わせ（アライメント）が可能
・ 他のオブジェクトタイプとのリアルタイム位置合わせ（「フォローミー」モードの容易な実装）

トイドローン
製品の特徴
・ リモコン操作不要で、実際の対象物を自動識別するビジョン追尾機能
・ リアルタイム画像に基づく精密な X・Y 座標認識
・ 死角のない歩行者の前後両方向追尾をサポート
・ 既存の本体メインカメラに対する撮影位置アライメント支援

導入メリット
・ バッテリー駆動型ドローンに最適な超低消費電力
・ 動作制御のための追加アクセサリー（センサー等）が不要
・ 自動視覚追尾機能を備えた本格的な AI ドローンの実現
・ データ取得時にターゲットの顔へ自動的に軸合わせ（アライメント）が可能
・ 他のオブジェクトタイプとのリアルタイム位置合わせ（「フォローミー」モードの容易な実装）
 

人物および動体検知

人物＆動体検知機能


AiyeCam-Talpa AI カメラは独立して動作し、単なるフレーム間の画素変化ではなく、実際の映像（実画像）を認識して物体の動きを特定します。その結果、従来の動体検知センサーで頻繁に発生していた「通過する車」や「風で揺れる木々」による誤検知を大幅に回避できます。AI SoC の動体検知機能は、人間などの特定の目標オブジェクトを検知したときのみ必要な処理を発動するようにプログラミングできます。

AiyeCam-Talpa AI カメラは、単一のオブジェクトだけでなく、複数種類のターゲットオブジェクトを同時に検知するようにプログラミングすることも可能です。検知対象には人体の全身、特定の動物、さらには特定の手の動き（ジェスチャー）が含まれます。カメラに見えている対象に応じて制御動作をプログラミングできます。例えば照明コントローラーとして使用する場合、対象との距離に応じて最適な明るさに自動調節することができます。遠距離では動体検知を行い、対象が近づくにつれて歩行者検知、顔検知へと段階的に切り替えることが可能です。ボタン操作なしで自然な利用シーンに合わせた調光制御が実現します。さらに高度な例として、水栓に触れることなくジェスチャー操作だけで吐水や水温調整を行うスマート水栓などの開発も可能です。クラウド接続を行わない純粋なオンデバイス AI により、住環境の利便性を飛躍的に向上させます。
 

ジェスチャー＆非接触制御

ジェスチャー＆非接触制御（タッチレスコントロール）


非接触型デバイスやジェスチャー制御は、テクノロジーとの関わり方を大きく変え、利便性とイノベーションの新たな可能性を切り開いています。ジェスチャー制御カメラやタッチレスデバイスには以下のようなメリットがあります：

• 利便性の向上：タッチレス技術により、手を振るだけで電話への応答、照明の点灯、スマート家電の操作が可能になります。
• 衛生面での安心：画面や物理ボタンに触れる必要を排除することで、高い衛生環境を保ちます。特に店舗やレストランなどの公共の場所において極めて効果的です。
• エンターテインメント性：AI ジェスチャー制御カメラは、日々の生活に新しい楽しみをもたらします。例えば、タッチレス技術を利用してゲームを操作したり、TV をコントロールしたり、友人とのバーチャルセッションを楽しむことができます。
• 継続的なイノベーション：タッチレス技術とジェスチャー制御カメラは絶えず進化しており、新たな産業分野へと応用が広がっています。
• アクセシビリティ（バリアフリー）：障害をお持ちの方や身体の自由が制限されている方に対しても、代替手段としての操作性を提供します。例えば手が不自由な方でも、表情や音声を介してスマートホームを快適に操作できるようになります。
 

記号・数字認識

記号＆数字認識（シンボル・ナンバー認識）


従来の ISP（画像信号処理）ベースの認識ソリューションとは異なり、AI モデルの学習によって同系統のオブジェクトを柔軟に認識できます。シンプルなシステム構造を実現しており、イメージセンサーと MCU を一体化しているため外部のメインチップを追加接続する必要がありません。認識モデルや対象は随時更新可能で、拡張性にも優れています。AI SoC アルゴリズムは、オブジェクトや概念を表すシンボル（記号）を処理し、ルールや公理に基づく論理的推論・演繹を行って認識を完了します。

本 AI カメラはメーター等の数字を認識し、無線伝送を介して「管理室（制御ルーム）」へデータを送信することが可能です。構造設計において文字盤の数字以外の不要な部分を物理的に覆うことで、認識精度をより高めることができます。高効率かつ低消費電力設計であり、タイマー制御機能付き MCU を活用することで、毎月決まった時間のみ起動して自動検針・データ記録を行う運用が可能です。
 

開発キット（デベロップメントキット）

開発ボード（デベロップメントボード）


AI カメラモジュール開発ボード「AiyeCam-Talpa-DB」は、単体で独立して動作する完結したシステムとして設計されています。搭載されている SPI Flash メモリの内容を更新することで、要求される様々な検出・認識機能を提供できます。 本 AI カメラモジュール開発ボードは、技術開発を目的とした小型システムボードであり、デバッグ用途に十分な GPIO ピンを備えています。多様な機能要件に対応するシミュレーション用システムボードとして定義されており、開発者は初期プロトタイピングや動作サンプルの試作に活用できます。この開発ボードを用いてコードのチューニングおよび最適化を完了させれば、量産用基板でも検証済みの同一コードをそのまま使用できるため、最小限の追加工数で機能検証を進めることが可能です。