視覚障害者の移動支援における骨導3次元音響による案内情報提示の有効性の検証

• 研究課題/領域番号: 20K11300
• 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59010:リハビリテーション科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 関 喜一 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, 上級主任研究員 (60357316)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2020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 / 移動支援 / 骨導音響 / 三次元音響 / バリアフリー

研究開始時の研究の概要

視覚障害者を主な被験者として、骨導3次元音響および従来通りのモノラルまたはステレオの音声または非音声音を案内情報として被験者に提示し誘導する実験を行う。実験においては、歩行時における心的負荷量、歩行奇跡の安定性、目的地までの到達時間などの指標を計測して、骨導3次元音響と従来方式の違いを明らかにし、有効性を定量化する
視覚障害者を主な被験者として、骨導3次元音響による案内情報と、気導による環境音を同時に被験者に提示し、両者の音の聴取の正答率などの指標を計測する。そして、両者の干渉が確認された場合、能動騒音制御や自動利得調整などを用いて両者の音量のバランスを自動調整する方式を開発する。

研究実績の概要

2023年度は、2022年度までに構築した心的負荷量（心拍数、脳波）計測システムと組み合わせて、心拍、脳波（8ch X 8波）、及び歩行動作（移動距離、速さ、偏軌、頭部角度）を同時に計測できるようにした。2023年度は、一般からの被験者募集を行う前に、実験者本人が被験者となってデータ取得を行なった。被験者は、“◯◯時の方向、◯メートル”という音声案内を手がかりに、スタート地点から5つの目標点を経由して移動した。スタートからゴール（5つ目の目標点）に到着するまでの心拍、脳波、及び歩行動作を記録した。計測結果では、歩行開始時に前頭葉の活動が活発となる様子が観察できた。特に、歩行開始後に頭の向が目標方向から大きくずれている場合に、数秒遅れて前頭葉の活動が大きくなることが分かった。ただし後半になるとこの前頭葉の活動上昇は見られなかった。音声案内に慣れてくることが原因と考えられた。これとは別に、歩行開始後徐々に心拍数がわずかに上昇する様子が観察できた。歩行することによる運動負荷による上昇と考えられた。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

COVID-19の感染拡大防止やその他諸般の事情のために弊研究所における被験者実験の実施が制限されていたため、2023年度は実験者が被験者として参加するに留まった。一般からの被験者募集は予定より遅れ、2024年度に実施することとなった。

今後の研究の推進方策

2023年度の実験を継続し、統計的に信頼できるデータを得られる数の被験者を確保して、データ解析方法を更に検討することにより、従来の気導モノラルと、新提案の骨導3次元音響における、経路案内の心的負荷や歩行の正確さと所要時間などを計測して比較し、骨導3次元音響の有効性を検証する。今後、一般から被験者を募集し、データ取得を開始する予定である。