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2016 年度 実績報告書

感覚・コミュニケーションを支援するウェアラブル触覚インタフェースの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 26280070
研究機関東京大学

研究代表者

伊福部 達  東京大学, 高齢社会総合研究機構, 名誉教授 (70002102)

研究分担者 上田 一貴  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (10403594)
坂尻 正次  筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (70412963)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード福祉工学 / ヒューマンインタフェース・インタラクション / バーチャルリアリティ
研究実績の概要

本課題の目的は、視覚・聴覚・発話などの機能が低下したり失ったりした障害者・高齢者(以下、当事者)のために、「聞く」「話す」「見る」を助ける触覚ディスプレイを開発することである。特に、当事者の手指に伝達するウェアラブルな携帯電話インタフェースを開発するところに重点を置く。また、その技術的な成果をバーチャルリアリティやロボットに生かしながら、一方では、触覚を介した情報が脳内でどのように処理されるかという認知科学への命題を提供するとことにある。昨年度は、視覚支援、聴覚支援、発声支援で求められる触覚デバイスの最適なパラメータ設定を行った。また、研究代表者らが開発してきた触覚以外の経路を利用する各種支援方式と併用した場合に本触覚デバイスをどこまで生かせるかを追求し、触覚デバイスの有用性と限界を考察した。さらに、代表者は、国内外の出版社からの依頼を受けて、本研究成果を広く国内外に知ってもらうために2冊の専門書を著した。

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

昨年度は、「聞く」「話す」「見る」を支援する触覚デバイスの最適なパラメータ設定を行い、実現可能性の高いものから実用化への道筋をつけた。本デバイスを手に持って動かしながら周囲の音響情報を探索・取得させる「ハプティック」機能を実現するのに有効な各種パラメータを検討した。具体的には、①本デバイスの動きと環境映像の取得・処理およびその触覚提示という一連の流れを実現する上で有効な各種パラメータを調べた。特に、ハプティック画像デバイスに適したカメラ画像の解像度や焦点の自動調節法などを検討した。
②本デバイスの触覚センサで取得した情報を、ブルーツースやネットワークを通じて受け手の指先で認識できるようにする盲ろう者用触覚インタフェースを実現する上で有効な各種パラメータを調べた。
③また、触覚以外の経路を利用する支援方式として我々が長年にわたり開発してきた発声支援のための「ハンズフリー人工喉頭」やスマートホンによる「指で話そう」および視覚支援のための「コウモリを模擬したFM超音波による環境認識装置」を実用化・普及化に向けて改良化した。本年度はこれらの発声支援方式や環境認識支援方式と併用した場合に本触覚デバイスをどこまで生かせるかを追求し、触覚デバイスの有用性と限界を考察した。
④代表者は、昨年度、試作した本触覚デバイスを広く利用してもらうことを目的として、触覚デバイスの原理や特性と用途について述べた2冊の単著(電子情報学会編教科書「福祉工学の基礎」(コロナ社、223頁、平成29年5月)および“Sound-based Assistive Technology” (Springer、239頁、2017年3月)を著した。

今後の研究の推進方策

今後は、実用化に向けてスマートホンに搭載するためのインタフェースの簡略化および触覚デバイスの小型化・省電力化を進める。また、当事者の触覚特性に短期間でフィットできるように当事者自身が各種パラメータの設定が容易にできるように改良する。特に、本触覚デバイスを手でもって自由に動かしながら情報を取得する「ハプティック機能」により音情報や環境情報を獲得しやすいようにデバイスの形状や使い勝手を良くするためのデザイン改良化を行う。
一方では、昨年度に上梓した2冊の著書を通じて国内外からどのような反響があり、どのような要望が出てくるかを分析しながら、マーケットの絞り込みを行うとともに、バーチャルリアリティや対話ロボットに本触覚デバイスをどのように生かせるかを検討していく。また、最終年度に向けて、本触覚デバイスが広く利用されるように用途拡大や低価格化を進め、本課題に適したビジネスモデルを探る。同時に、他の支援方式と組み合わせることにより、マルチモーダル刺激をヒトの感覚や脳がどこまで有効に利用できるのかという認知科学研究への命題を提示していく。

次年度使用額が生じた理由

研究進捗状況により、研究員の人件費が、当初予定より、1か月分が、多く生じたため。

次年度使用額の使用計画

4月~7月(4ヶ月分)人件費へ繰り入れる。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Experience report of blind gamer to develop the accessible action RPG2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuo M, Miura T, Sakajiri M, Onishi J, Ono T
    • 雑誌名

      Journal on Technology and Persons with Disabilities, CSUN Assistive Technology Conference 2017

      巻: - ページ: 171-188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 身体障害者のためのバリアフリー情報の共有:実地アセスメントとクラウドソーシングによる入力情報の分析2016

    • 著者名/発表者名
      三浦貴大,藪謙一郎,坂尻正次,上田麻里,檜山敦,廣瀬通孝,伊福部達
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: Vol.21,No.2 ページ: 283-294

  • [雑誌論文] 拡声器能を備えたウェアラブル電気式人工喉頭の設計2016

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

      日本バーチャルリアリティ学会誌

      巻: Vol.21,No.2 ページ: 295-301

  • [雑誌論文] 「見る」「聴く」「話す」のを助ける触覚デバイスの開発と評価2016

    • 著者名/発表者名
      上田一貴,大河内直之,伊藤篤,平松裕子,伊福部達
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会誌

      巻: Vol.21,No.2 ページ: 313-322

  • [雑誌論文] Accessible Button Arrangements of Touchscreen Interfaces for Visually Impaired Users2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Miura, Takashi Ohashi, Masatsugu Sakajiri, Junji Onishi, Tsukasa Ono
    • 雑誌名

      Journal on Technology & Persons with Disabilities

      巻: 4 ページ: 55-68

    • DOI

      10211.3/180130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagram presentation using loudspeaker matrix for visually impaired people: Sounds characteristics for their pattern recognition2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Miura, Junya Suzuki, Ken-ichiro Yabu, Kazutaka Ueda, Tohru Ifukube
    • 雑誌名

      Proc. Augmented Human 2016

      巻: - ページ: Article No. 38

    • DOI

      10.1145/2875194.2875215

  • [雑誌論文] Visuospatial working memory game and measured memory performances at various ages2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Miura, Ken-ichiro Yabu, Kazutaka Ueda, Tohru Ifukube
    • 雑誌名

      Proc. IEEE SMC 2016

      巻: - ページ: 4538-4542

  • [雑誌論文] Auto-Aasisting figure presentation system for inclusion education2016

    • 著者名/発表者名
      Onishi J, Sakai T, Sakajiri M, Ogata A, Miura T, Handa T, Hiruma N, Shimizu T, Ono T
    • 雑誌名

      2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics

      巻: - ページ: 176-181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ShadowRine: Accessible game for blind users, and accessible action RPG for visually impaired gamers2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuo M, Miura T, Sakajiri M, Onishi J, Ono T
    • 雑誌名

      2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics

      巻: - ページ: 2826-2827

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimenting with tactile sense and kinesthetic sense assiting system for blind education2016

    • 著者名/発表者名
      Onishi J, Sakai T, Sakajiri M, Ogata A, Miura T, Handa T, Hiruma N, Shimizu T, Ono T
    • 雑誌名

      Computers Helping People with Special Needs Lecture Notes in Computer Science

      巻: - ページ: 92-99,9759

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Audible mapper & ShadowRine: Development of map editor using only sound in accessible game for blind users, and accessible action RPG for visually impaired gamers2016

    • 著者名/発表者名
      Onishi J, Sakai T, Sakajiri M, Ogata A, Miura T, Handa T, Hiruma N, Shimizu T, Ono T
    • 雑誌名

      Computers Helping People with Special Needs Lecture Notes in Computer Science

      巻: - ページ: 537-544,9759

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Can visually impaired smartphone users correctly manipulate tiny screen keyboards under a screen reader condition?2016

    • 著者名/発表者名
      Ohashi T, Miura T, Sakajiri M, Onishi J, Ono T
    • 雑誌名

      Computers Helping People with Special Needs Lecture Notes in Computer Science

      巻: - ページ: 157-164,9759

    • 査読あり
  • [学会発表] 視覚障害者のスマートフォン利用におけるアクセシブルなボタン配置に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      三浦 貴大, 大橋 隆, 松尾 政輝, 坂尻 正次, 大西 淳児, 小野 束
    • 学会等名
      感覚代行シンポジウム2016, 4 pages
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-13
  • [学会発表] 『見る』、『聴く』、『話す』を助ける情報技術がもたらすもの2016

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      平成28年度研究推進に関する講演会、筑波技術大学 主催
    • 発表場所
      筑波技術大学
    • 年月日
      2016-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトの潜在能力を生かすモノづくり‐福祉工学への招待‐2016

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      KKE Vision2016, 構造計画研究所:主催
    • 発表場所
      東京、虎ノ門ヒルズフォーラム
    • 年月日
      2016-10-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 高齢社会を豊かにする人間サポート技術2016

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      東京大学柏キャンパス一般公開2016
    • 発表場所
      東京大学 柏キャンパス
    • 年月日
      2016-10-22
  • [学会発表] 視覚障害者のための遠隔教育支援システムの試作2016

    • 著者名/発表者名
      大西 淳児, 松尾政輝, 大橋隆, 三浦貴大, 坂尻正次, 小野束
    • 学会等名
      FIT 2016:443-444
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] 視覚障害者のアクセシビリティに配慮したアクションRPG のユーザニーズに基づく改善2016

    • 著者名/発表者名
      松尾政輝, 三浦貴大, 坂尻正次, 大西 淳児, 小野束
    • 学会等名
      FIT 2016:563-564
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] 視覚障害者のための遠隔個別教育支援システムの試作2016

    • 著者名/発表者名
      大西 淳児, 大橋 隆, 松尾 政輝, 坂尻 正次, 三浦 貴大, 小野 束
    • 学会等名
      LIFE 2016, pp:55-56
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-06
  • [学会発表] 全盲者のアクセシビリティに配慮した音だけで作図する地図エディタの評価2016

    • 著者名/発表者名
      松尾 政輝, 三浦 貴大, 坂尻 正次, 大西 淳児, 小野 束
    • 学会等名
      LIFE 2016, pp:53-54
    • 発表場所
      東北大学 青葉山キャンパス
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-06
  • [学会発表] Neural correlates of aesthetic sensibility to product appearance2016

    • 著者名/発表者名
      Ueda K., Takahashi T., Noda T., Yanagisawa H., & Murakami T
    • 学会等名
      7th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics
    • 発表場所
      Florida, U.S.A
    • 年月日
      2016-07-26 – 2016-07-31
    • 国際学会
  • [図書] Sound-based Assistive Engineering2017

    • 著者名/発表者名
      Tohru Ifukube
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 福祉工学の基礎2016

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 総ページ数
      217
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2018-01-16  

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