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Development of ADHD-support applications using low-cost wearable devices

Research Project

Project/Area Number 21K13623
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09060:Special needs education-related
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

張 帆  関西学院大学, 工学部, 助教 (30825328)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsADHD / EDA / Wearable device / biofeedback / 可視化 / ウェアラブルデバイス / クラウドサービス / Biofeedback / Mobile applications
Outline of Research at the Start

注意欠陥・多動性障害(ADHD)は日常生活から学業、職業までに支障を起こす障害であるとともに、人口の5%程度という膨大な罹患率であるにも関わらず、その治療率、支援率は遥かに低いのが現状である。本研究では、できるだけ多くの人を支援することを目指し、低コストのデバイスを利用し、ADHDの支援アプリケーションを開発する。具体的には、集中度情報をリストバンド型端末に搭載されるセンサーを利用して集中度や覚醒度を推定し、即座に本人に伝え、自発的に注意を起こす行動を形成させることによって、ADHDの主な症状である不注意を支援する。本研究の成果は、ADHDに対して低コストで継続的、日常的な支援を提供することが可能になる。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、ADHD支援を目的とした低コストウェアラブルデバイスおよび関連アプリケーションの開発において、多数の改良と実験が行われました。特に、ウェアラブルデバイスの設計において重要な進展があり、受信部とフィードバック部を物理的に分離することで、装着時の足の負担を大幅に軽減しました。この改良により、センサーの干渉が減少し、結果としてデータのノイズも低減され、より清潔で正確な読み取りが可能となりました。
また、データ受信と処理を行うWEBベースのアプリケーションの開発も進められ、時系列データと動画データを同時に表示する機能を実装しました。この新機能により、ユーザーはマインドワンダリングの際の行動や生理指標をリアルタイムで分析できるようになり、学習や行動のモニタリングが格段に向上しました。これにより、研究者やユーザーがADHDの症状をより効果的に管理し、対応するための具体的な洞察を得ることが可能になります。
実家でのパイロット実験を通じて、ユーザーから得たフィードバックを基に、ユーザーインターフェースの改善や誤作動を低減するためのアルゴリズムの最適化が行われました。これらの改良により、ウェアラブルデバイスとアプリケーションはさらに使いやすく、日常生活におけるADHDの管理に役立つよう進化しました。
今後もこのプロジェクトは、継続的な開発と改善を重ね、ADHDを持つ個人がより良い生活を送れるよう支援することを目指します。研究成果は引き続き学術会議や論文での発表を通じて共有され、広く社会への貢献を目指しています。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の研究計画に従い、ウェアラブルデバイスとWEBベースのアプリケーション開発が主軸となるこのプロジェクトは、全体的に予定通りに進行しています。今年度、システムの開発をほぼ完成させることができ、具体的な家庭でのパイロット実験を実施しました。実験から得られたフィードバックに基づき、ユーザーインターフェースの改良や、手足の動きによる誤作動を減らすためのアルゴリズム更新を行いました。

これにより、デバイスのユーザビリティと機能性が向上し、実際の使用状況における有効性を確認することができました。特に、親が操作を簡単に行えるようUIを再設計したことは、全体的な受け入れ率を高める重要なステップでした。

さらに、アルゴリズムの改良により、データの精度と処理速度が改善され、より信頼性の高いフィードバックが可能になりました。現在、この成果をもとに、さらなる試験と改善を続けており、最終的な製品の完成に向けて着実に前進しています。

Strategy for Future Research Activity

来年度、ウェアラブルデバイスとアプリの統合システムに対してさらに広範なパイロット実験を展開します。これにより、様々な環境下でのデバイスの性能とアプリの有用性を詳細に検証し、ユーザーからの直接的なフィードバックを収集します。収集したフィードバックは、システムの継続的な更新と改善の基盤となります。

特に、ユーザビリティとデータ処理の精度を重点的に見直し、操作の簡便性とデータの信頼性を高めるための改良を行います。このプロセスを通じて、システムの全体的な耐久性と効果を確認し、ADHD支援としての実用性をさらに強化します。

実験と改善を繰り返すことで、最終的には広範囲にわたるユーザーに対応可能な製品を市場に提供する準備を整えます。また、研究成果は積極的に学術会議や論文で発表し、技術的な進展と社会的な貢献を共有します。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2021

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] 実環境における皮膚電気活動(EDA)の左右非対称性の評価方法2021

    • Author(s)
      張帆, 山崎陽一, 徐キョウ哲, 長田典子
    • Organizer
      第48回日本バイオフィードバック学会学術総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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