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視覚障害者に特有な質感知覚特性に基づく触覚・聴覚拡張技術

研究課題

研究課題/領域番号 20H04561
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

伊福部 達  東京大学, 先端科学技術研究センター, 名誉教授 (70002102)

研究分担者 大河内 直之  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任研究員 (30361679)
坂尻 正次  筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (70412963)
三浦 貴大  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (80637075)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード視覚障害 / 触覚特性 / 聴覚特性 / 質感知覚 / 感覚代行 / 感覚拡張 / クロスモーダル / バーチャルリアリティ / 感覚提示 / 視覚障害者 / 聴覚情報処理 / 触覚情報処理 / テクスチャー / 質感 / 触覚 / 聴覚
研究開始時の研究の概要

本研究では、視覚障害者に特有な触覚・聴覚で知覚される質感のメカニズム解明とその提示・感覚拡張手法の導出を目的とし、新しい感覚代行手法の提案につなげていく。具体的には、触覚・聴覚単独の場合と、双方が同時提示される場合での質感知覚について、以下の3項目を遂行する。
(A)視覚障害者への質感知覚に関する聞き取り/アンケート調査
(B)触覚・聴覚提示する実験システムの設計・開発
(C)システムを用いた質感知覚の実験的解析・評価
一連の結果を基に、視覚障害者への質感提示・感覚拡張手法を提案・設計する。

研究成果の概要

視覚障害者の効果的な感覚代行・拡張手法を開発するために、視覚障害者による触覚と聴覚の「質感」を調査し、質感を提示する触覚デバイスを試作した。151名の視覚障害者の協力を得て(A)日常生活場面で聴覚・触覚情報をどのように利用しているかを明らかにした。
それを基に、(B)触覚・聴覚表示システムのプロトタイプを設計した。触覚表示では、10mm×10mmの領域に64本の振動ピンを配置し、様々な触感を表示するデバイス(Tactule-64)を開発した。さらに(C)触覚コントローラ(TactCon)に応用し、ゲームを通じてその有用性を実証するとともに、触感を提示できる視覚代替・拡張手法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

先天的な視覚障害者に加えて、高齢者の増加とともに失明に至る人たちも増えている。代表者らは、視覚障害者のための感覚代行を設計する上で、環境や文字・画像の情報を符号化して伝えるだけでなく、環境、物体、音声の持つ「質感」を提示する重要を示してきた。
本研究では、触覚や聴覚を通して視覚的なイメージを惹起させる感覚代行・拡張手法を設計するために、質感をどのように知覚しているかを調べ、質感を提示できるシステムを試作した。その成果は、視覚障害者の支援に活かされるとともに、バーチャルリアリティ(VR)や各種ゲームなどのICT産業へも貢献することから、研究の社会的意義は高い。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Examining How Interaural Differences Owing to Head Rotation during Walking Improve the Distance of Auditory Obstacle Perceptions among Individuals with Visual Impairment: A Case Study in Small-Scale Blind Group2024

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Okochi N, Mats,uo M, Yabu K, Katagiri A, Yasu K, Sakajiri M, Ifukube T
    • 雑誌名

      Life 2024

      巻: 14(3) 号: 3 ページ: 356-356

    • DOI

      10.3390/life14030356

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Learning Processes of Touchscreen Gesture Interaction in Older Adults and Children2023

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Yabu K, Kobayashi M, Hiyama A, Hirose M, Ifukube T
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 14055 ページ: 125-139

    • DOI

      10.1007/978-3-031-48041-6_10

    • ISBN
      9783031480409, 9783031480416
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Binaural Listening with Head Rotation Helps Persons with Blindness Perceive Narrow Obstacles.2023

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Okochi N, Suzuki J, Ifukube T
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 20(8) 号: 8 ページ: 5573-5573

    • DOI

      10.3390/ijerph20085573

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ウェアラブルな構音障害支援デバイスにおける制御インタフェースと音声補完の検討2023

    • 著者名/発表者名
      藪謙一郎, 田中敏明, 伊福部達
    • 雑誌名

      日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM)

      巻: CD-ROM2023 ページ: 685-686

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 伝音性難聴のある成人による軟骨伝導型振動子の装着位置の検討2023

    • 著者名/発表者名
      安啓一, 中津智貴, 平賀瑠美, 坂尻正次, 三浦貴大, 藪謙一郎, 伊福部達
    • 雑誌名

      日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM)

      巻: CD-ROM2023 ページ: 1615-1616

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 感覚代行研究(複合感覚の特性, コミュニケーションのための代行技術, 産業化への道, 他)2023

    • 著者名/発表者名
      伊福部 達
    • 雑誌名

      感覚代行研究の資料 (Web公開資料集), 感覚代行研究会制作

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 視覚障害者が音で見る世界2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 貴大
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 77 号: 3 ページ: 199-207

    • DOI

      10.20697/jasj.77.3_199

    • NAID

      130008013947

    • ISSN
      0369-4232, 2432-2040
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inclusive action game presenting real-time multimodal presentations for sighted and blind persons2021

    • 著者名/発表者名
      Masaki Matsuo, Takahiro Miura, Ken-ichiro Yabu, Atsushi Katagiri, Masatsugu Sakajiri, Junji Onishi, Takeshi Kurata, Tohru Ifukube
    • 雑誌名

      ICMI '21: Proceedings of the 2021 International Conference on Multimodal Interaction

      巻: 2021 ページ: 62-70

    • DOI

      10.1145/3462244.3479912

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GAME: Game As a Measurement Environment: Scheme to Evaluate Interfaces and Game Contents Based on Test Theories2020

    • 著者名/発表者名
      Miura Takahiro, Matsuo Masaki, Yabu Ken-ichiro, Katagiri Atsushi, Sakajiri Masatsugu, Onishi Junji, Kurata Takeshi, Ifukube Tohru
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies

      巻: 4 号: 4 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1145/3432702

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Learning Processes of Touchscreen Gesture Interaction in Older Adults and Children.2023

    • 著者名/発表者名
      Miura T, Yabu K, Kobayashi M, Hiyama A, Hirose M, Ifukube T
    • 学会等名
      International Conference on. Human-Computer Interaction, Copenhagen, Denmark,
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェアラブルな構音障害支援デバイスにおける制御インタフェースと音声補完の検討2023

    • 著者名/発表者名
      藪謙一郎, 田中敏明, 伊福部達
    • 学会等名
      日本音響学会第151回(2024年春季)研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 伝音性難聴のある成人による軟骨伝導型振動子の装着位置の検討2023

    • 著者名/発表者名
      安啓一, 中津智貴, 平賀瑠美, 坂尻正次, 三浦貴大, 藪謙一郎, 伊福部達
    • 学会等名
      日本音響学会第 150 回(2023 年秋季)研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢社会を豊かにする技術とシステム -JSTのプロジェクトを例に-2023

    • 著者名/発表者名
      伊福部 達
    • 学会等名
      基調講演資料「ジェロンテック×AI/DXフォーラム」 AOSデータ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢社会を豊かにするテクノロジーを求めて. 第12話:JSTプロジェクトの始動2023

    • 著者名/発表者名
      伊福部 達
    • 学会等名
      Bitis ブログ資料
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GAME: Game As a Measurement Environment: Scheme to Evaluate Interfaces and Game Contents Based on Test Theories2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Miura, Masaki Matsuo, Ken-ichiro Yabu, Atsushi Katagiri, Masatsugu Sakajiri, Junji Onishi, Takeshi Kurata, Tohru Ifukube
    • 学会等名
      ACM UbiComp 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視覚障害者が音で見る世界と人間拡張への応用2021

    • 著者名/発表者名
      三浦 貴大
    • 学会等名
      HCGシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] インクルーシブな開発体制によるアクセシブルアクションRPGの開発~視覚障害者・晴眼者の共同作業に着目して~2021

    • 著者名/発表者名
      松尾政輝, 三浦貴大, 藪謙一郎, 片桐淳, 坂尻正次, 大西淳児, 蔵田武志, 伊福部達
    • 学会等名
      HCGシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 音バリアフリーの観点から視覚障害・聴覚障害者のオンライン会議ツールの利用状況を考察する2021

    • 著者名/発表者名
      坂尻正次
    • 学会等名
      日本音響学会2021年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] GAME: Game As a Measurement Environment: Scheme to Evaluate Interfaces and Game Contents Based on Test Theories.2021

    • 著者名/発表者名
      Miura Takahiro、Matsuo Masaki、Yabu Ken-ichiro、Katagiri Atsushi、Sakajiri Masatsugu、Onishi Junji、Kurata Takeshi、Ifukube Tohru
    • 学会等名
      ACM UbiComp 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusive Action Game Presenting Real-time Multimodal Presentations for Sighted and Blind Persons.2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Masaki、Miura Takahiro、Yabu Ken-ichiro、Katagiri Atsushi、Sakajiri Masatsugu、Onishi Junji、Kurata Takeshi、Ifukube Tohru
    • 学会等名
      2021 International Conference on Multimodal Interaction (ICMI ’21)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] シリーズ超高齢社会のデザイン ジェロンテクノロジー 高齢社会を支える情報通信技術の展開2021

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 通孝、伊福部 達
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130343145
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 伊福部研究室

    • URL

      https://www.human.iog.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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