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2017 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, 大学院工学系研究科(工学部), 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
キーワード触覚インタフェース / コミュニケーション支援 / 環境認識センサ
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。期限内では、この試作器が感覚・コミュニケーションを支援する上でどこまで有用かを認知実験に基づいて評価しながら、当事者が利用できるように、ユーザビリティ・小型化・低廉価に関する改良を行う。同時に、試作された触覚センサやアクチュエータを発話支援装置や、行動検出技術に応用するなど汎用性の高いインタフェースへ展開する。
具体的には、開発したウェアラブル振動デバイスの機能を拡張し、発声障害者のためのハンズフリー人工喉頭用振動子や視覚障害者のための超音波デバイスに生かすことを本課題の目標に加えた。また、視覚障害者がゲーム感覚で環境認識能力を訓練する教育教材への道が拓く。具体的には、音像定位を利用したゲーム機に触覚フィードバック機能を取り入れることにより、3次元空間内の仮想障害物を認識させる研究に発展させる。
さらに、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的な考察を行い、感覚や脳の可塑性、代償機能、潜在能力を浮き彫りにする。
以上から、ウェアラブル触覚インタフェースの研究を通じて、感覚・コミュニケーション支援技術から一般ユーザが利用するインタフェースへ発展させる道を拓くとともに、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いう福祉工学的な研究アプローチの有用性を示していく。

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

平成29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。本年度は本デバイスの機能拡張と用途拡大を目指して、
①発話障害者のためのハンズフリー人工喉頭の振動子に生かすとともに、その実装化に成功した。
②一方、本デバイスを超音波領域に拡張することにより、FM超音波発信器を実現することができ、それを使った障害物探査装置を試作した。これは視覚障害者が環境を把握するのを補助することを目的としているが、本年度ではカメラの設置が難しい風呂、トイレ等における見守りセンサとして十分に役に立つことを実証した。
③さらに、本デバイスの応用として、視覚障害者自ら開発した音像定位ゲーム機に触覚フィードバック機能を取り入れることにより、3次元空間内の仮想障害物を認識させることができた。これにより視覚障害者がゲーム感覚で環境認識能力を訓練する教育教材への道が拓けた。以上のように、本年度は本デバイスの3つの具体的な応用例を示すことができ、ハプティック触覚デバイスの有用性を示すことができた。

今後の研究の推進方策

平成30年度は最終年度になるので、昨年度開発した発声支援方式や環境認識支援方式をさらに完成度の高いものに改良するとともに、本触覚デバイスを視覚障害者のための各種の「触覚ゲーム」に発展させ、ウェアラブル触覚インタフェースの有用性を普及化の視点から評価する。
その上で、本触覚デバイスが広く利用されるように低価格化や小型化を進め、視覚、聴覚、発話の各障害だけでなく高齢者や一般ユーザが利用できるものに展開させることにより、どのような産業化モデルが成立するかを探る。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する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)研究会、発表時の旅費に充てる予定であったが、近距離での開催のため、未使用額が生じた。
(使用計画)平成30年度においてもシンポジウム・研究会での発表を行うこととし、その経費を旅費に充てることとしたい。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 障害者が必要としている音声技術2018

    • 著者名/発表者名
      藪謙一郎
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: 74 ページ: 136-143

  • [雑誌論文] Visuospatial working memory game and measured memory performances at various ages2017

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

      ITE Transactions on Media Technology and Applications (MTA)

      巻: - ページ: 8-16

    • DOI

      10.3169/mta.5.8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inclusive side-scrolling action game securing accessibility for visually impaired people2017

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

      16th IFIP TC 13 International Conference on Human-Computer Interaction INTERACT 2017

      巻: 10516 ページ: 410-414

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developmen of Tactile-Proprioceptive display and effect evaluation of local area vibration presentation method2017

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

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 21(1) ページ: 87-99

    • 査読あり
  • [学会発表] 聴覚・発話障害者の支援研究‐50年前に考えたこと,今思うこと‐2018

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      日本音響学会2018年春季研究発表会
    • 招待講演
  • [学会発表] ユーザの多様性を考慮したウェアラブル人工喉頭の改良と実用機試作2018

    • 著者名/発表者名
      藪 謙一郎,伊福部 達
    • 学会等名
      日本音響学会2018年春季研究発表会
  • [学会発表] ヒトを助ける音響VR2017

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      電気/応用音響研究会、日本音響学会 電気音響研究委員会・電子情報通信学会 応用音響研究専門委員会
    • 招待講演
  • [学会発表] 福祉工学が導く超高齢社会のパラダイムシフト2017

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      超高齢社会の課題を解決する“福祉工学”とは、やまぐち介護・福祉機器研究会、介護・福祉機器開発セミナー、山口県産業技術センター
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工知能システムを地域高齢社会に生かす2017

    • 著者名/発表者名
      伊福部達
    • 学会等名
      西日本政経懇話会11月筑豊例会、西日本新聞社
    • 招待講演
  • [学会発表] 構音障害者支援を目的とするリアルタイム原音推定を用いた音声生成器の検討2017

    • 著者名/発表者名
      藪 謙一郎,伊福部 達
    • 学会等名
      日本音響学会2017年秋季研究発表会
  • [学会発表] 視覚障害者のアクセシビリティに配慮したサイドスクロールアクションゲームの開発とゲーム内における聴触覚提示方法2017

    • 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
      第43 回(2017 年)感覚代行シンポジウム
  • [学会発表] 視覚障がい教育の授業応用を目指した遠隔力覚誘導提示システムの開発と評価2017

    • 著者名/発表者名
      坂井忠裕, 坂尻正次, 半田拓也, 清水俊宏, 大西淳児, 緒方昭広
    • 学会等名
      WIT2017-41
  • [学会発表] ゴーボールにおける投球音の定位能力を訓練するアプリケーションの開発2017

    • 著者名/発表者名
      坂尻正次, 三浦 貴大, 三好茂樹, 大西淳児, 曽我 晋平, 松尾 政輝, 小野束
    • 学会等名
      日本音響学会2017年秋季研究発表会
  • [学会発表] 2次元触覚ディスプレイを用いた盲ろう者の歌唱支援のための触覚フィードバックによる音声ピッチ制御2017

    • 著者名/発表者名
      坂尻正次, 三浦 貴大, 三好茂樹, 大西淳児, 小野束, 伊福部達
    • 学会等名
      LIFE2017講演論文集
  • [学会発表] 全盲者のアクセシビリティに配慮した音で作図するタッチスクリーン端末用地図エディタ2017

    • 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
      LIFE2017講演論文集
  • [学会発表] 盲ろう学生のための遠隔要約筆記伝達支援ソフトウェアの試作2017

    • 著者名/発表者名
      大西 淳児, 杉崎 伸清, 松尾 政輝, 坂尻 正次, 三浦 貴大, 小野 束
    • 学会等名
      LIFE2017講演論文集
  • [学会発表] 全盲者のためのスマートフォン向け小型ソフトウェアキーボードの試作2017

    • 著者名/発表者名
      三浦 貴大, 坂尻 正次, 大西 淳児, 松尾 政輝, 小野 束
    • 学会等名
      LIFE2017講演論文集
  • [図書] オーグメンテッド・ヒューマン Augmented Human AIと人体科学の融合による人機一体、究極のIFが創る未来2018

    • 著者名/発表者名
      暦本純一, 藪謙一郎,伊福部達, 他58名.
    • 総ページ数
      475
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-515-8
  • [図書] 実験医学増刊号、総力戦で挑む、老化・寿命研究2017

    • 著者名/発表者名
      伊福部達,他
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-0367-1

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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