2017 Fiscal Year Annual Research Report
Auditory Ambient Noise Control Compensating Vestibular Sensation and Supporting the Sense of Equilibrium for the Eldery
| Project/Area Number |
17H06291
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
中村 仁彦 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (20159073)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
|
| Keywords | スマートセンサー情報システム / 人間生活環境 / バーチャルリアリティ / リハビリテーション / 知能ロボティクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成２９年度は、各研究項目について以下のような研究成果を得た。
（１）アンビエントノイズの前提感覚変調を行う聴覚提示デバイスの開発：マイクロフォンアレーによる空間音場計測の基礎実験を行った。平成２９年度は、聴覚情報の計測と信号処理のソフトウェア開発が進展した。ヘッドフォン型の聴覚提示デバイスの仕様設計を行った。
（２）前庭感覚の衰弱を代償するアンビエントノイズ変調法の開発：小型マイコンMini Genuinoのジャイロ加速度センサーを用いたIMU情報の計算とそれを用いたヒトの運動情報の計測、BluetoothによるiPhoneとの通信、WEBへのデータアップロードなどの、前庭感覚を補完する計測基盤ソフトウェアを開発した。
（３）聴覚による前提感覚代償を用いた姿勢安定化のトレーニング法の構築：音響を用いて身体運動のトレーニング支援を行うことについて基礎的な研究を開始した。運動のシーケンス（Kinematic Sequence）を音で提示することで動作の把握が直観的にできることが分かった。
（４）全身神経系骨格シミュレーションによる姿勢安定化債権の機序の解析：姿勢安定制御の神経的な機序をシミュレーションするために、脊髄反射に重要な脊椎におけるインターニューロンのモデル化を行った。四肢の主要な筋のインターニューロンの配置を行った。
（５）姿勢安定化支援と高齢者の転倒リスクの評価：本項目は3年目に本格的に実施するが、それに先立って高齢者の身体運動の特徴とその評価計測の方法についての研究をスタートさせた。平成２９年度はフレイリティと呼ばれる虚弱性が現れる高齢者の歩行様態を計測しその評価法を開発した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上述の平成２９年度の研究実績の中で、とくに、音響を用いて身体運動のトレーニング支援を行うことについて基礎的な研究を開始した。運動のシーケンス（Kinematic Sequence）を音で提示することで動作の把握が直観的にできることが分かったことは、本研究を進める上での推進力になる。アンビエントノイズに加えて情報を提示することで高齢者の運動トレーニングへの応用に向かう。また、脊髄反射に重要な脊椎におけるインターニューロンのモデル化を行ない、四肢の主要な筋のインターニューロンの配置が完了したことは、姿勢制御系の研究に大きな進歩である。さらに、高齢者の身体運動の特徴とその評価計測の方法についての研究は、高齢者の協力を得ながら時間のかかる基礎データを得る必要がある。平成２９年度には、関連分野の研究者の協力を得て、フレイリティと呼ばれる虚弱性が現れる高齢者の歩行様態を計測しその評価法を開発できたことは重要な一歩であると考えている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成３０年度は以下のように研究を推進する方針である。
（１）聴覚提示ヘッドフォンの開発を継続する。
（２）前庭感覚の衰弱を代償するアンビエントノイズ変調法の開発：ジャイロと加速度計の信号によるアンビエントノイズの振幅変調は、健常者の頭部運動感覚の強調効果を調べることから始め、前庭感覚を代償する聴覚情報の提示に関わる特徴量のパラメータ表現を行う。
（３）聴覚による前庭感覚代償を用いた姿勢安定化のトレーニング法の構築：前庭感覚の衰退がはじまっている高齢者の前庭感覚を、アンビエントノイズで代償する効果について実験法の構築を行う。トレーニングの効果の検査法を確立する。
（４）全身神経筋骨格シミュレーションによる姿勢安定化再建の機序の解析：まず初めに構成論的な数理的姿勢制御系のモデルを作成し、全身の立位姿勢制御をシミュレーションで実現する。重心動揺検査の人間のデータを参考にして立位制御系のパラメータを設定する。
（５）姿勢安定化支援と高齢者の転倒リスクの評価：予備的研究として高齢者の運動情報の収集とそれを用いた特徴量の抽出の研究を継続する。
|
