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盲児のためにVR触覚で形態の変化を教える教育システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K02929
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09060:特別支援教育関連
研究機関金沢大学

研究代表者

浅川 直紀  金沢大学, 設計製造技術研究所, 教授 (50231874)

研究分担者 和田 紘樹  金城大学短期大学部, 美術学科, 講師 (00450007)
下村 有子  金沢大学, 設計製造技術研究所, 研究協力員 (70171006)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード視覚障害者 / Virtual Reality / 触覚 / 盲児教育 / VR
研究開始時の研究の概要

本研究では盲児のため、VR技術を触覚に応用して生き物の動きや変化を触覚で教えるシステムを構築する。すなわち、生物の成長などを触覚のみで動的に表現し,形態変化の認識を行えるシステムを構築することを目的とする.
まず触覚提示のインタフェースでは視覚情報への依存が大きい一般のVRシステムとは異なる過度のリアリティ簡便な装置で、必要十分な触覚提示を行なう.
次に,一般教室でも使用可能な省スペースで必要十分なトラッキングの手法を確立する.
また,時間的な経過表現のため,変形やサイズ変更に柔軟に対応できるデータ構造を考案する.
試作したシステムは開発段階ごとに実際に盲児により評価され、次の段階に向けて改良を行う

研究成果の概要

本研究では盲児のために、VR(Virtual Reality)技術を利用して,生き物の動きや変化を教えるシステムを構築,すなわち、オタマジャクシがカエルに変化する過程を、時間を追って安全に盲児に教えることができるような、触覚のみで動的に形態変化の認識を行えるシステムを構築することを目的とした.そのための構成要素として「触覚提示」と「トラッキング」の要素が必要であり,それらの実現を含め,(1)触覚提示のインタフェース開発 (2)ポータブルなトラッキンク手法の確立(3)動的な形状のモデリングに関連した研究を実施した.
以上の要素によってシステムを試作し,実際にテストを行うことで有効性を確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

盲児は生き物の大きさや形は静的には模型を製作し触ることができるが、成長による生き物の形態変化の学習は難しい.動的に形状や大きさが変化する模型を個々に作成するのは、時間的にもコスト的にも現実的とは言えなかった.
本研究ではVR技術を触覚に応用して生き物の動きや変化を触覚で教えるシステムを構築し、触覚のみで動的に形態変化の認識を行えるシステムの基礎を構築することができた.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Development of VR Tactile Educational Tool for Visually Impaired Children: Adaptation of Optical Motion Capture as a Tracker2020

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Naoki、Wada Hiroki、Shimomura Yuko、Takasugi Keigo
    • 雑誌名

      Sensors and Materials

      巻: 32 号: 11 ページ: 3617

    • DOI

      10.18494/SAM.2020.2939

    • ISSN
      0914-4935, 2435-0869
    • 年月日
      2020-11-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] System Development of Transformable Tactile Tools on VR for Blind Children2021

    • 著者名/発表者名
      Shimomura Yuko, Wada Hiroki, Asakawa Naoki
    • 学会等名
      The Fifteenth International Conference on Management Science and Engineering Management
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VR触覚による形態変化提示用盲児教育システムの開発(基本構成の検討)2020

    • 著者名/発表者名
      和田紘樹,浅川直紀,下村有子,高杉敬吾
    • 学会等名
      精密工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 盲児のための触察VR教材の試作2019

    • 著者名/発表者名
      浅川直紀, 和田紘樹, 下村有子
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of VR tactile device for blind Children2019

    • 著者名/発表者名
      N. Asakawa, H. Wada, Y. Shimomura
    • 学会等名
      21st International Conference on Mechatronics Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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