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2014 年度 実施状況報告書

上肢障がい者の様々な症状に適合する入力インターフェースの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25350300
研究機関湘南工科大学

研究代表者

本多 博彦  湘南工科大学, 工学部, 准教授 (90339797)

研究分担者 高橋 宏  湘南工科大学, 工学部, 教授 (80454156)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードヒューマンインターフェース / 支援システム / 人間工学 / 情報デザイン
研究実績の概要

本研究は上肢障がい者や姿勢維持困難者が、パソコンなどの情報を効率良く入力できる支援システムの開発・設計、および視覚情報を徐々に聴覚情報として付加する仕組みを持った新たなインターフェースデザインの設計を提案する。GUIに依存している多数の情報の中から、基本的な情報を部分的に音響情報としてユーザーに提示し、PCへのアクセスを支援するシステムの開発を行った。特にユーザーがアクションを起こしていない静的な状態に着目し、音響デザインを設計に取り入れることで定常状態での状態把握の効率化をはかり、次のアクションを選択判断し易くすることを可能としている。そして継続的なマウス操作が困難な者に対し、少ない操作回数で画面遷移や階層構造の移行を可能とし、病状進行による操作能力の低下分を補完するシステムの設計を行った。健常者および上肢障がい者に対し独自の検証用アプリケーションを開発して実験を行い、PC画面上で異なる階層構造やフォーカス状態などの識別率、操作回数と煩わしさの相関関係を見出し、主観的評価も行った。また神奈川県社会福祉事業協会と連携し「高齢者向けパソコン教室」などで、本システムをインストールしたパソコンをモニターとして使用してもらい、実地調査を行った。研究成果として、平成26年度電子情報通信学会、 HCGシンポジウム2014において口頭発表を行った(2014年12月18日)。また情報処理学会、インタラクション2015においてインタラクティブ発表を行った(2015年3月6日)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ユーザーのマウス操作などにおける特性把握のため、方向依存性、距離依存性、サイズ依存性について測定実験を行ってきた。様々な症状や個人による特性の違いにより補正量はそれぞれ異なるが、各人における症状変化の度合いからパラメータ補完量を調整し、ユーザーにとって、その時点での最適感度を導出する設計指針を導くことができた。一方で、症状進行を推測することは困難であり、変化量の少ない長期的変化に適合した自動調整までには至っていない。さらなるモニタリングによるデータ蓄積とデータ選別が必要である。
また、環境音をモデルとした効果音を有効に取り入れ、画面の状態把握や遷移を認識できるシステム制作を行った。様々なタスクを行っている環境において、ホワイトノイズなどの効果音に情報を割り当て、他者への影響を少なくしつつ識別率を維持するデザインの設計を行った。画面への依存を減らした情報取得により、情報を入力する際の支援となるシステムの有意性を見出すことが出来た。現状では、ホワイトノイズをバンドパスフィルターを通して制作しているため、識別率を高めようとすると煩わしさが増す問題があり、音源の種類、リズム、音調の変化を組み合わせて識別率を高める必要がある。

今後の研究の推進方策

入力インターフェースとしてソフトウェアキーボードなどの利用を想定し、ポインタ動作の最適感度導出のため、パラメータ調整及び評価モデリングの更正を行う。そのためのデータ蓄積と、多様な特性や進行による症状変化を考慮した検証実験を行う。発展的には、手首から先だけのジェスチャや、首の動きなどをモーションセンサで測定し、座標変換からポインタ制御に結びつけるなどの適用を試みる。また情報取得のためのインターフェース設計においては、空間に溶け込んだ環境音とするため、音色に違いがありマスキングし合うことなく、また煩わしさによる意識喚起の少ない環境音の組み合わせを見出す検証実験を行う。煩わしさの対処として、環境音に近いルームノイズやファンノイズなどにフィルターをかけ、また判別性を高めるために母音になぞらえフォルマントを利用した音源制作を行い、時間経過による変化も設計パラメータとして考慮する。作業時間の短縮や負担などの検証を行うことで、定常状態でも画面を見ずに状態把握が可能となり、入力動作へ効率よく移行することが期待される。

次年度使用額が生じた理由

研究分担者の分担金は、主に論文の掲載料及び別刷り代金として使用したが、見積額よりも費用が少額で済んだため、その分を次年度の論文掲載料として使用することとしたため。
また、研究代表者が使用予定であった実験に必要な計算機部品が、丁度モデルチェンジすることが分かり次年度購入することとしたため。

次年度使用額の使用計画

持ち越した次年度使用額のうち18万円は、論文投稿料および別刷り代として使用する。
残り約13万円は、GPUコンピューティング用高速VRAMを装備したグラフィックボードを購入予定。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 環境音を利用した情報認知に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      飛田和子,崎原諒,常盤拓司,本多博彦
    • 学会等名
      情報処理学会シンポジウム、インタラクション2015
    • 発表場所
      東京国際交流館
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-07
  • [学会発表] 他者に影響を与えない環境音からの情報取得の研究2014

    • 著者名/発表者名
      崎原諒,飛田和子,常盤拓司,本多博彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会, HCGシンポジウム 2014
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-19

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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