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New IoT-Based Communication Support System for Children with Severe Multiple Disabilities

Research Project

Project/Area Number 20H01710
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 09060:Special needs education-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Iwabuchi Mamoru  早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (80335710)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中邑 賢龍  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (70172400)
赤松 裕美  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教 (20934243)
青木 高光  独立行政法人国立特別支援教育総合研究所, 情報・支援部, 主任研究員 (40846458)
松田 英子  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 特任助教 (40761630)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywords重度・重複傷害 / コミュニケーション / AAC / IoT / 機械学習 / 重度・重複障害 / 重度心身障害 / OAK / iOAK / モーションヒストリー
Outline of Research at the Start

本研究では,IoT(Internet of Things)技術を利用して視覚・聴覚・触覚刺激を提示しながら重度・重複障害児の反応の変化を自動的に観察し,彼らの運動・認知能力を評価できるシステムを開発する。さらに評価から導かれた効果的な刺激を,対象児の動きのタイミングに合わせて自動的にフィードバックすることで,対象児からの反応や発信を引き出すコミュニケーション育成へとつなげる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, a system using IoT (Internet of Things) technology was developed to automatically observe changes in the responses of children with severe and multiple disabilities while presenting visual, auditory, and tactile stimuli, and to evaluate their motor and cognitive abilities. Using the system, differences in responses between no intervention and stimulus presentation in children with severe and multiple disabilities were obtained. Through time-series analysis of the obtained movement data, we were able to confirm the relationship between the stimuli and their responses, as well as the effectiveness of the system.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年増えつつある医療的ケアが必要な子どもの多くに重度・重複した障害があり、特にコミュニケーションの困難がある。本研究の成果は、こうした子ども達を対象に、タブレット端末など、身の回りにあるICT機器を応用して直接的に彼らの反応をとらえることを可能にする。得られた結果から彼らの運動・認知能力の実態をより適切に理解し、周囲との有効なやりとりを促す、コミュニケーション支援の1つの方法を提案した。

Report

(4 results)
  • 2023 Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Minnesota Duluth(米国)

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  • [Journal Article] Time Series Analyses of the Responses to Sensory Stimuli of Children with Severe and Multiple Disabilities2022

    • Author(s)
      Matsuda, E., Takenaga, T., Iwabuchi, M., and Nakamura, K.
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 34 Issue: 4 Pages: 726-738

    • DOI

      10.20965/jrm.2022.p0726

    • ISSN
      0915-3942, 1883-8049
    • Year and Date
      2022-08-20
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 機械学習とカメラを用いた重度障害のある人の随意運動を捉えるインタフェースの開発2022

    • Author(s)
      小宮山正晴,巖淵 守,赤松裕美,堀江 新,中邑賢龍
    • Journal Title

      ヒューマンインタフェースシンポジウム2022論文集

      Volume: - Pages: 373-376

    • Related Report
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  • [Journal Article] 機械学習とカメラを用いた重度障害のある人のコミュニケーション支援インタフェースの開発2021

    • Author(s)
      巖淵 守,徐 翔,小宮山正晴,赤松裕美,中邑賢龍
    • Journal Title

      ヒューマンインタフェースシンポジウム2021論文集

      Volume: - Pages: 174-177

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  • [Journal Article] 重度・重複障害児の反応や体調の変化の記録・可視化を支援するインタフェース2020

    • Author(s)
      小宮山正晴,巖淵 守,佐野将大,武長龍樹,赤松裕美,中邑賢龍
    • Journal Title

      ューマンインタフェースサイバーコロキウム2020論文集

      Volume: - Pages: 374-377

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  • [Presentation] FaceSwitch: a new AI-based face-tracking app for switch users to support their alternative communication and environmental control2023

    • Author(s)
      Iwabuchi, M., Nakamura, K., Takagi, M., and Mizuko, M.
    • Organizer
      The 41st Annual Closing the Gap Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 顔スイッチ ~AIによる顔のトラッキング機能を利用した新たなスイッチアプリの開発~2023

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      巖淵 守,赤松裕美,中邑賢龍,髙木 基
    • Organizer
      第37回リハ工学カンファレンス
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      巖淵 守,徐 翔,小宮山正晴,赤松裕美,中邑賢龍
    • Organizer
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      小宮山正晴,巖淵 守,佐野将大,武長龍樹,赤松裕美,中邑賢龍
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム2020
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    • Author(s)
      巖淵 守,西島和秀,武長龍樹,赤松裕美,佐野将大,中邑賢龍,青木高光
    • Organizer
      日本特殊教育学会第58回大会
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  • [Remarks] 巖淵研究室ホームページ

    • URL

      https://iwalab.jp/

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    • URL

      https://iwalab.jp

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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