2017 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of an Acoustic Digital Pen for the Visually Impaired that will Allow them to Recognize Handwriting Position using Sound
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16K12781
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| Research Institution | Tsukuba University of Technology |
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Principal Investigator |
巽 久行 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (30188271)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮川 正弘 筑波技術大学, その他部局等, 名誉教授 (70248748)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 視覚障碍 / 音響ペン / 擬似音響 / 筆跡把握 / 音の定位感 / 筆先位置追跡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はペンの移動が音色で分かるような，視覚障碍者のための音響ペンの考察である。音で筆の位置や軌跡を確認するプログラムを開発するために，1) 筆移動と音響間との間のパラメータ設定の考察，および，2) 筆移動に対する音の方向識別の検討，という２項目を行った。音源がどの位置にあるのかを聴き手が感じることを定位感と呼ぶが，提案する音響ペンの筆位置定位感は，ペンの筆位置情報をもとにPCのMIDI音源で擬似生成した音色である。筆位置測定は，プログラム開発段階では動作分析に向いて精度も得られる光学的手法（２台のカメラによる筆先マーカーのステレオ検出）を用いているが，最終的には，精度が得られないものの安価で取り扱いも容易な，電子ペンで使われている赤外線・超音波法の利用を予定している。また，環境音などの軌道聴力情報に邪魔されないように，その擬似音は骨伝聴力で聞くことを想定している。
音の性質を決める三要因は，音量，周波数，周波数成分であり，提案する音響ペンが発する擬似音は，音量は頭部中心からの距離で変化させ，周波数は前方左右方向で変化させ，周波数成分は前方上下方向で変化させるような，音響場の定位感を検討した。理論的には，筆移動はファジィ制御によるMin-Max重心法などで，筆軌跡は空間表現手法の一つである距離場空間モデルなどで，ある程度の定位感を推定することは可能であるが，実際には，被験者の方向識別感覚や移動距離感覚には個人差があるので，多種多様な状況下でのデータをもとに機械学習プログラムで求めた閾値設定が可能な推定値を採用している。提案した音響ペンは，ペンの移動方向を音色で確認しながら書くことで，簡単な漢字や平仮名ならば訓練次第では，より短時間で上手に可読できる文字を書くことが期待できる。また，音色による筆位置や距離感も学習できるので，書画訓練用シミュレータとしても展開することができる。
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| Remarks |
平成29年度科学研究費補助金等による研究集会「情報アクセシビリティをめぐる諸問題に関する研究集会」
・巽, 村井, 関田, 宮川; 視覚障碍者のオブジェクト認識支援に関する考察,
・村井, 巽, 宮川; 視覚障碍者による触図の触指動作記録と分析方法の開発,
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Research Products
(11 results)
