情報処理学会 インタラクション 2023
IPSJ Interaction 2023

INT23006
2023/3/1

視覚障害者がスキーシミュレータを用いるための聴覚フィードバックの検討
三浦 悠輔1

Wu Erwin2

栗林 雅希1

小池 英樹2

森島 繁生3

概要：視覚障害者スキーでは，視覚障害者を声で誘導する晴眼者が不可欠であるためトレーニングの機会は限られており，スキー技術向上が困難であった．そこで本研究では，視覚障害者単独でのスキーシミュ
レータを用いたスキートレーニングを可能とする聴覚フィードバックの検討を行う．パイロットスタディ
および実際のブラインドスキーヤとガイドへのヒアリングの結果から，次の 3 種類の音をデザインした：
1）ターンに関する情報を伝達する単独音（ATS: Advance Turn Sound）；2）ユーザの未来の位置と進行すべき位置の差に応じて出力される連続音（CES: Continuous Error Sound）；3）仮想ゲレンデ上の旗門を通過したことを伝達する旗門通過音．ブラインドスキーヤおよび彼らのガイドを対象に評価実験を行ったところ，4 名中 3 名のスキーヤにおいて ATS および旗門通過音が出力される条件では，ガイドが掛け声
で誘導を行う条件よりも，旗門通過数が増加し，仮想ガイドとの平均距離が減少することが確認された．

1. はじめに視覚障害者は様々なスポーツを楽しんでおり，その中の一つとしてスキーが挙げられる．視覚障害者スキー（ブラインドスキー）では視覚障害者を声で誘導する晴眼者のガイドが不可欠であり，また季節や環境の制約が厳しいことからもトレーニングの機会は限られており，スキー技術向上が困難であった．スキー場においてガイドの負担を軽減する研究 [8] はされているが，視覚障害者単独でのスキー
トレーニングを可能とするための研究は行われていない．

図 1

視覚障害者による実験の様子．視覚障害者は前方の映像を見前述した課題の解決策として，図 1, 図 2 のような屋内ス

ることはできないが，聴覚フィードバックによって仮想ゲレン

キーシミュレータの利用が挙げられる．ユーザは前方のスデに配置された旗門を通過することができる．

クリーンに表示される旗門を通過するようにシミュレー
タ上を移動することで，一年中屋内でスキーのターンのトレーニングを行うことができる．しかし，このようなス
キーシミュレーションシステムは晴眼者を対象として設計されているため，視覚障害者がスキーシミュレータを用いて晴眼者と同様のトレーニングを行うことは困難である．
そこで本研究では，視覚障害者単独でのスキーシミュレー
タを用いたスキートレーニングを可能とする聴覚フィード
バックシステムを構築する．
視覚障害者がスキーシミュレータを利用する方法として，前方を滑走する仮想ガイドの追従を促すフィードバッ
クの提示が考えられる．これまで視覚障害者の経路追従を
1
2
3

早稲田大学
東京工業大学
早稲田大学理工学術院総合研究科© 2023 Information Processing Society of Japan

支援するためのシステムは多く研究されてきた [7], [19] が，これらの手法はスキーの滑走のように，ユーザがスピーディな方向転換を繰り返し行う必要がある状況を想定していない．そこで本研究ではまず，Parseihian ら [19] によって提案された音を参考に，ユーザの未来の位置と進行すべ
き位置の差に応じて出力される連続音（CES: Continuous

Error Sound）を設計し，晴眼者を対象にスキーシミュレー
タ上でパイロットスタディを行った．調査の結果，スキー
シミュレータ上での滑走において CES は経路追従に一定の効果を持つものの，ターンのタイミングに関する情報を含んでいないため，ユーザが適切なタイミングでターンをすることが困難であるという知見が得られた．さらに本研
究では，スキーシミュレータ上でのスキートレーニングに有効なシステムをデザインするために，スキー経験のある

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なかった．また参加者からは，Mix 条件では ATS のみを頼りに滑走しており，CES は頼りにならなかった，というフィードバックが得られた．

ターンの山

2. 関連研究旗門

ターンの長さガイドの軌跡ターンの深さ

2.1 視覚障害者のためのスポーツ支援
近年 HCI (Human Computer Interaction) の分野では，視覚障害者のスポーツを支援するために様々な研究が行われている．このような研究の目的は次の 3 つに分けること

Vive Trackerができる：1) 視覚障害者が行うことができるスポーツの範囲を広げること (e.g., ヨガ [22], バドミントン [12], [24])；

2) 視覚障害者を補助するガイドがいなくとも，視覚障害者がスポーツを行うことができるようにすること (e.g., クラ𝟔𝐦
図 2

晴眼者を対象としたスキーシミュレーションシステム．

イミング [10], [23], ランニング [7], [21], ハイキング [15])；3) 視覚障害者を補助するガイドの負担を軽減すること(e.g., スキー [1], [8])．特に，ブラインドスキーにおいては，
Haladjian ら [8] や Aggravi ら [1] が触覚フィードバックを視覚障害者と彼らのガイドを対象に，実際のブラインドス

用いてガイドと視覚障害者の間のコミュニケーションを円キーで行われているフィードバックについてヒアリング調

滑化するシステムを提案している．しかし，これらの研究査を行った．ヒアリング調査の結果，視覚障害者は彼らのの目的は，ガイドの負担を軽減することであり (3)，ガイ

近くを滑走するガイドの掛け声によってターンの方向やタド無しで視覚障害者がスキーを行うための研究 (2) は行わ

イミングを判断して，滑走しているということがわかった．

れていない．

具体的には，ガイドはターン前に「はい」あるいはターン
方向に応じて「右」「左」と声をかけており，これらの掛2.2 スキートレーニングシステム

け声の長さや強弱によって，ターンに関する情報を伝えて実際のゲレンデにおいてスキーの上達を促す研究は行いる [3]．以上の結果を踏まえて本研究では，CES の他にわれている [4], [9]．例えば長谷川ら [9] は，聴覚フィード

ターンを行うタイミングの直前にターンに関する情報を伝

バックを用いてユーザの重心をリアルタイムに提示し，姿達する単独音（ATS: Advance Turn Sound），および CES

勢が前かがみになることを抑制するシステムを開発した．

と ATS を組み合わせたフィードバックをデザインした．

しかしこれらのシステムは晴眼者のみを対象としており，

さらに，ユーザが旗門を通過できた場合に出力される旗門

視覚障害者を支援する研究は行われていない．

通過音もデザインし，これらのフィードバックに加えて出力した．

スキーシミュレータを用いたスキーシミュレーションシ
ステムを用いて，スキーの技術の向上を図る研究は多く行本研究では，これらのフィードバックの有効性を検証すわれている．Aleshin ら [2] は，スキーシミュレータを用いるために，4 名のブラインドスキーヤと 3 名のガイドを対て前方のスクリーンに仮想ゲレンデを投影するシステムを象に評価実験を行った．実験では，ガイドが声掛けを行う

提案し，初心者からアスリートまで，スキーシミュレータ

Guide 条件，ATS のみを出力する ATS 条件，CES のみを

はスキートレーニングに有効であることを示した．またこ

出力する CES 条件，ATS と CES を組み合わせた Mix 条

れまでスキーシミュレータを用いて晴眼者のスキー上達を件でブラインドスキーヤがシミュレータ上で滑走を行い，図るために，有効な視覚的なフィードバックについての研通過できた旗門数，仮想ガイドとの平均距離を算出するこ究 [18], [27] や時間の経過速度を VR 空間上で変化させるとで，ユーザのパフォーマンスを評価した．実験の結果，研究 [17] が行われてきた．このようにスキーシミュレータ

4 名中 3 名の視覚障害者は ATS 条件では Guide 条件に比を用いてスキー上達を促す研究は行われてきたものの，スべて，旗門通過数が増加し，仮想ガイドとの平均距離が減

キーシミュレータを利用した研究は全て晴眼者を対象とし少することが確認された．また実験参加者からは，ATS 条ており，視覚障害者を対象とした研究は行われていない．

件では ATS によってターンを行い，旗門通過音によって事後評価を得ることで，適切なタイミング・長さ・深さの

2.3 視覚障害者のための聴覚フィードバック

ターンを行うことができる，というフィードバックが得ら

視覚障害者のための聴覚フィードバックに関する研究れた．一方で，CES 条件におけるユーザのパフォーマンス

はこれまで多く行われてきた．聴覚フィードバックは音は他の条件に比べて有意に低く，CES の有効性は確認され声フィードバック [5], [11], [14] と機械音によるフィード© 2023 Information Processing Society of Japan42

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2) 𝜽に応じてCESの⾼さ・⾳量・出⼒⽅向を変化

1) 進⾏⾓の差𝜽を計算

ユーザ

𝜽
もっと右に⾏こう

図 3

CES の概要図．

バック [19] に分けられる．機械音によるフィードバックは作成した（図 2）．このスキーシミュレータの横幅はおよ

音声フィードバックに比べて，提示したい量に関する情報

そ 6m であり，シミュレータ上にスキー板が平行に配置さをユーザに伝えやすく [16]，認知負荷が低いというメリッ

れている．ただし，スキー板同士の横方向の距離は固定さトがある [13]．距離や量に関する情報を音のパラメータとれている．ユーザがスキー板を横に傾けると，傾けた方向

して符号化して伝達する手法は多くの研究に用いられていにスキー板を滑らせるような外力が働き，ユーザはシミュる [6], [20], [28]．ブラインドスキーでは，ターンの長さやレータ上を左右に移動することができる．また，ユーザの深さ，滑走させたい経路からの距離に関する情報をフィー

位置を検出するために，Vive Tracker をスキーシミュレー

ドバックする必要がある [3]．したがって本研究では，機タのスキー板の先端に取り付けた．

械音を用いた聴覚フィードバックを採用した．また，機械音によるフィードバックを用いて方向を伝達する手法とし

3.2 仮想ゲレンデの作成て，ステレオ音響・立体音響 [19], [26] が挙げられる．本研

仮想空間上でスキートレーニングを行うために，Unity

究においてもステレオ音響を用いることで，方向について

上で 30 の旗門から構成される仮想ゲレンデを作成した．この情報を伝達した．

の時ユーザの斜面方向の速度は一定であり，Vive Tracker

また視覚障害者の経路追従のための聴覚フィードバック

によって検出されたスキーシミュレータ上でのユーザの位を用いた研究は多く行われている．例えば，視覚障害者が置が仮想ゲレンデ内での左右の位置に対応している．晴眼

一人で自由に走ることを可能とするために，地面に引かれ者のユーザはプロジェクタに投影される仮想ゲレンデの画た線に対してランナーがどちら側にいるかを判断し，線か面を見ることで，旗門との位置関係を把握した上でターンら外れた場合に警告音をランナーに提示するシステムがの練習を行うことができる．また，スキーシミュレータのある [7]．しかし繰り返しターンを行う必要があるスキー使用経験が十分にある晴眼者が旗門を全て通過するように

では，次のターンの情報を理解し，準備をする必要がある

滑走を行い，その滑走データを仮想ガイドの軌跡として仮ため，このシステムのように現在の状態のみを考慮した

想ゲレンデ上に配置した．

フィードバックは利用できない．一方で Parseihian ら [19]は，ドライビングシミュレータにおいての経路追従では，ユーザの未来の位置と進行すべき位置の差に応じた連続音4. 予備調査
4.1 パイロットスタディ

が有効であることを示した．しかし，このようなフィード本研究ではまず，視覚障害者のためのスキーシミュレー

バックがスキーにおける経路追従で有効に働くかは検証さションシステムのデザイン要件を整理するために，晴眼れていない．そこで本研究では，Parseihian らによって提者を対象にパイロットスタディを行った．そのために，案される連続音である CES の有効性を検証した．

3. スキーシミュレーションシステムの作成
3.1 ハードウェア

Parseihian らによる先行研究 [19] を参考に，ユーザの未来の位置と進行すべき位置に応じて出力される連続音である CES を実装した．CES の具体的な実装について説明する．まず図 3 の左に示すように，ユーザが現在移動し本研究ではまず，屋内用スキーシミュレータ（SkyTech-ている方向と，ユーザが y 秒後に到達すべき位置までのSport Ski Simulator） *1 およびプロジェクター，2 つの角度差 θ [deg] を計算する (y = 0.74). 次に，音の周波数

Vive Tracker を用いてスキーシミュレーションシステムを

f [Hz] を θ の大きさから以下の式 1 に基づいて決定する*1

https://www.skytechsport.com/ski-simulators-home© 2023 Information Processing Society of Japan(fmax = 1500Hz, fmin = 300Hz).

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2) 𝑻 = 𝑻𝒑

1) 𝑻 > 𝑻𝒑
仮想ガイドの軌跡

旗⾨
ターンの⼭

図 4

ATS の概要図．T はユーザがターンの山に到達するまでの時間を表し，Tp は一定の値を持つ．本研究では Tp = 0.74 秒とした．

なフィードバックを頼りに滑走しているかについて，実際|θ|f = fmin · 2 90

·ln ffmax · ln12
min

(1)

のブラインドスキーヤとガイドを対象にヒアリング調査を行った．調査の結果，ガイドはコースの状況や障害物の位

これは，人間は音の高さを対数的に知覚することを反映

置に応じてスキーヤに滑走させたいおおよそのエリアを決している．また先行研究 [19] では音量は一定としている

定し，ターンの直前に「はい」あるいは「右」「左」といが，連続即時フィードバックは運動スキルの習得を妨げう声掛けを行っているということがわかった．ガイドはブる [25] ため，ユーザが正しい軌道上にいるときは音の出力

ラインドスキーヤがターンに向けて準備できるように，こを停止した．具体的には，音量 V (−∞ ≤ V ≤ 80) [dB] はれらの掛け声のタイミングと実際にターンを開始させた◦

θ が 10 以下のとき −∞ となり，θ の絶対値の大きさに対いタイミングの間に猶予時間を設けている．また，ガイドして直線的に増加するように設定した（式 2）. 以上のよは，この掛け声の強弱によってターンの深さ（図 2 上）に

うな実装は，音の高さと音量の両方でユーザに移動の緊急

関する情報を伝達し，掛け声の長さによってターンの長さ性を把握させることも目的としている．

（図 2 上）に関する情報を伝達している．さらにブラインド



 80
V (θ) =
80 + 20 log10 |θ|−10
80


−∞

スキーヤは長いターンを行う際に声掛けが途切れると，自身の滑走が正しいかわからずに不安を感じてしまうため，(90 ≤ |θ|)(10 ≤ |θ| < 90)(2)(|θ| < 10)

また，ユーザが現在の進行方向に対して，これからどの方向に進行する必要があるかを伝えるために，ステレオ音
響を用いてユーザの進行すべき方向から音を出力した．参加者にはワイヤレスイヤホンを通じて音をフィードバック
し，実験はプロジェクタを付けた条件と，プロジェクタを消して CES を出力する条件で行った．
実験の結果，CES を出力する条件において参加者は，プロジェクタを付けた条件の約 50%の数の旗門しか通過できなかった．旗門の通過に失敗した原因として「CES ではターンをどのタイミングで行えばよいかがわからず，適切なタイミングでのターンを行うことができなかった」というコメントが得られた．一方で参加者からは「軌道から大きく外れた時や比較的緩やかなターンを行う際は，CES に
よって経路修正を行うことができた」というコメントも得
られ，CES には一定の有効性があることが示唆された．

4.2 ヒアリング調査
予備調査の結果を踏まえて本研究では，ガイドは具体的にどのような声掛けを行っており，視覚障害者はどのよう© 2023 Information Processing Society of Japan

ガイドは「そのまま」や「もっと右」「もっと左」と絶えず声掛けを行う．

5. 聴覚フィードバックのデザイン
予備調査の結果から CES に加えて，ターンのタイミン
グ・深さ・長さの情報を伝達する単独音である ATS およびユーザの滑走を事後評価する旗門通過音を設計した．さらに本研究では，ATS と CES を組み合わせたフィードバックも設計した．またユーザの混乱を防ぐために，ATS と CESでは異なる音色を使用した．ただし本研究では，ATS が出力される時間に関するパラメータや音の種類・長さ，ATSと CES が切り替わる条件についてのパラメータは我々が指定した．

5.1 ターンの予兆音 (ATS)
ATS は図 4 のように，次のターンのタイミング，長さ，深さ，方向についての情報を伝達する．ATS はターンをすべき方向のスピーカからターンを行うべき地点（ガイドの軌跡の変曲点）に到達する 0.74 秒前に出力される．これは，実際にガイドが「はい」という掛け声を行ってから視覚障害者がターンを行うまでに，猶予時間があることを反44

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映している（4.2 節）．またターンの長さを伝えるために，ガイドが声掛けを行う Guide 条件，ATS のみを出力する

ターンの長さが長い場合は，音が出力される時間が長くな

ATS 条件，CES のみを出力する CES 条件，ATS と CESるようにした．具体的には，次のターンまでの時間が 1.30

をユーザの状況に応じて出力する Mix 条件，という 4 つの秒以下か，2.22 秒以下か，2.22 秒よりも長いかによって条件を用意した．Guide 条件では，ガイドはスキーシミュ

音の長さを切り替えた．さらにターンの深さを伝えるため

レータの前方のスクリーンに映し出されている仮想ガイドに，深さが 1.5m 以上のターンをする場合は 130.82Hz の低の軌跡にできる限り沿ったルートを視覚障害者が滑走でき音を，それ未満の深さのターンをする場合は 261.63Hz のるように声掛けを行った．また旗門通過音は Guide 条件

高音を出力した．

を除く全ての条件において出力した．参加者にはスキーシ
ミュレータの左右に設置された 2 つのスピーカを通じて音

5.2 旗門通過音

をフィードバックした．これは，パイロットスタディにお本研究では，ユーザが旗門を通過できたかを通知するた

いて用いたワイヤレスイヤホンでは遅延の問題が発生した

めに旗門通過音を構築した．この音によってユーザは自身ためである．

の滑走に対する事後評価を得ることができる．ユーザがよ

6.1.2 コース準備

り詳細な事後評価を得ることができるように，ユーザが旗本実験では 30 の旗門から構成される C0, C1, C2 の 3門を連続して通過できた場合は，通過音の音程が高くなるコースを用意した．C0 では，次の旗門までの秒数が 1.62

ようにした．

秒から 1.74 秒で，ターンの深さが 1.55m から 1.70m の値を取るようにランダムに旗門を配置した．C1 では C0 と次

5.3 ATS と CES の組み合わせ (Mix)の旗門までの秒数の範囲は同じで，ターンの深さが 1.96m

ATS と CES を組み合わせると，ユーザは基本的にはから 2.17m の値を取るようにランダムに旗門を配置した．

ATS で滑走を行い，軌道から外れた場合は CES によって

C2 では C0 と次の旗門までの秒数の範囲は同じで，ターン軌道修正することができる．しかし単なる組み合わせでは，の深さが 1.29m から 2.84m の値を取るようにランダムに認知負荷が高いフードバックになってしまう．したがって旗門を配置した．また，両方のコースで途中に短いターン

本研究では，ATS と CES をユーザの位置や速度に応じて（次の旗門までの秒数が 0.78 秒から 0.90 秒で，ターンの深切り替えた．具体的には，ユーザと仮想ガイドの進行角のさが 0.98m から 1.09m）を 2 回連続で行う必要がある 2 箇

差 θ およびユーザとガイドとの距離 d に応じて音を切り替所を用意した．

◦

えた（表 1）．また，θ ≤60 かつ d ≤1.4m のときは，ATSと CES がともにフィードバックされる状況は起こらない
ように，ATS がフィードバックされている間は CES の出力を停止した．

6.2 実験手順
実験は P1-G1, P2-G1, P3-G2, P4-G3 の組み合わせで行った．まず参加者にスキーシミュレータと実験内容についての説明とアンケートを実施後，視覚障害者はヘルメッ

表 1

ユーザの状態と出力される音の関係．
ガイドとの距離 dd ≤ 1.4m
θ ≤ 20
進行角の差 θ◦ト，プロテクタ，スキーブーツを身につけた上でスキーシ

d >1.4m

ミュレータに乗った．その後，以下の手順で実験を行った．

( 1 ) スキーシミュレータに慣れるために，30 分程度の練習

ATS

ATS

20◦ < θ ≤ 60◦

ATS,CESCES

θ >60◦

CES

CES

を行った．

( 2 ) 各実験条件について，具体的にどのようなフィード
バックが行われるかについての説明を行った．

6. 評価実験
本研究では，表 2 に示した 4 名のスキー経験のある視覚

表 2 実験に参加した視覚障害者のデータ．
参加者
性別
年齢
視力
障害歴
スキー経験

障害者（年齢：50-72（平均 56.5）歳，男性 3 名，女性 1 名）と表 3 に示した 3 名のブラインドスキーヤのガイド経験のある晴眼者（年齢：46-56（平均 50.7）歳，男性 1 名，女性

P1

男性

50

全盲

44 年

7年

P2

男性

72

全盲

65 年

32 年

P3

女性

51

弱視

51 年

20 年

P4

男性

53

全盲

40 年

40 年

2 名）を対象に実験を行った（図 1）．本実験は研究倫理委
員会の審査を得た上で行った．
参加者

表 3 実験に参加したガイドのデータ．
性別
年齢ガイドした視覚障害者
ガイド経験

6.1 実験デザイン

G1

女性

50

P1, P2

15 年

6.1.1 実験条件

G2

男性

46

P3

20 年

G3

女性

56

P4

30 年

本研究では ATS, CES, Mix の有効性を検証するために，© 2023 Information Processing Society of Japan45

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INT23006
2023/3/1( 3 ) 練習開始時点でのパフォーマンスを実験条件ごとに揃∗∗えるために，練習用のコース C0 において 30 ある旗門

∗∗

∗∗

∗∗

∗∗

∗∗

のうち 20 旗門を通過できるまで，各条件ごとに練習を行った．

( 4 ) コース C1 について，4 つの実験条件でそれぞれ 4 回ずつ練習滑走を行った．

( 5 ) コース C1 について，4 つの実験条件でそれぞれ 2 回ずつテスト滑走を行った．

( 6 ) コース C2 について，4 つの実験条件でそれぞれ 4 回ずつ練習滑走を行った．

( 7 ) コース C2 について，4 つの実験条件でそれぞれ 2 回ずつテスト滑走を行った．

( 8 ) 計測終了後，参加者に対して実験に関するアンケート

C1

図 5

C2

各実験条件における旗門通過数. 上の括弧は各条件間の有意差を表す: *(p<.05), **(p<.01).

およびインタビューを行った．
実験時には，安全のためにスキーシミュレータの幅の長さ∗の間隔をつかむまでは，参加者はシミュレータの前方に設

∗∗

∗

∗

∗

置された手すりから手を離さないように移動した．また，参加者が左右のネット（図 2）に衝突することを防ぐために，手すりの中央部にビニールを巻き，さらに天井から目印となるものを吊り下げ，シミュレータ上の中心位置が分かるようにした．さらにユーザがコースを記憶して滑走することを防ぐために，手順 (4)〜(7) では，各コース（C1,C2）のルールに基づいて生成されたコースの中からランダ
ムなコースを選んだ．
C1

6.3 評価指標
6.3.1 旗門の通過数

図 6

C2

各実験条件における仮想ガイドとの平均距離. 上の括弧は各条
件間の有意差を表す: *(p<.05), **(p<.01).

仮想ゲレンデ上に配置された 30 の旗門を通過した数を「旗門の通過数」と定義し，各滑走におけるユーザの位置情に比べて，Guide 条件，ATS 条件，Mix 条件の方が旗門の報結果から算出した．

通過数が有意に大きくなる (p=0.0009, 0.002, 0.0009) とい6.3.2 仮想ガイドとの平均距離

う結果が得られ，C2 でも同様の結果が得られた (p=0.002,

仮想ゲレンデ上に配置された仮想ガイドの軌跡とユーザ

0.002, 0.004)．また，C1 では CES 条件に比べて，Guideとの水平方向の距離の平均を「ガイドとの平均距離」と定条件，ATS 条件，Mix 条件の方が仮想ガイドとの平均距離

義し，各滑走におけるガイドに対するユーザの位置情報結が有意に小さくなる (p=0.02, 0.005, 0.02) という結果が得果から算出した．

られた．一方 C2 では，CES 条件に比べて，Guide 条件，

6.3.3 システムの主観評価

ATS 条件の方が仮想ガイドとの平均距離が有意に小さくな

実験終了後，参加者にそれぞれの実験条件に関する主観評価アンケートを行った．表 4 の質問文に対し，同意するる (p=0.02, 0.03) という結果が得られたが，Mix 条件との間に有意差は確認されなかった (p=0.08)．

かどうかを 7 段階のリッカート尺度（1：全く同意しない，

また参加者ごとの定量評価結果を図 7 と図 8 に示した．

7：強く同意する）で回答する形で集計した．さらに，それP3 以外の参加者は P1 の C2 での仮想ガイドとの平均距離

ぞれのコンディションの利点，欠点，改善案などについてを除いて，どちらの評価指標においても Guide 条件に比べインタビューを行った．

て ATS 条件の方が旗門通過数が増加し，ガイドとの平均距離が小さくなるという結果が得られた．一方どの参加者

6.4 結果においても，CES 条件では他の条件と比べてほとんどの6.4.1 定量評価結果

場合で旗門通過数が減少し，仮想ガイドとの平均距離が大

図 5, 6 に各条件，各コースにおける定量評価指標の結果きくなるという結果が得られた．また ATS 条件と Mix 条を示した．マン・ホイットニーの U 検定（有意水準：5%）

件における参加者ごとの各評価指標はほとんど同じ結果でを用いて各条件の比較を行ったところ，C1 では CES 条件

あった．

© 2023 Information Processing Society of Japan46

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Guide ATS CES Mix
P1

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Guide ATS CES Mix
P2
図 7

Guide ATS CES Mix
P1
図 8

Guide ATS CES Mix
P3

Guide ATS CES Mix
P4

参加者ごとの各実験条件における旗門通過数．

Guide ATS CES Mix
P2Guide ATS CES Mix
P3

Guide ATS CES Mix
P4

参加者ごとの各実験条件における仮想ガイドとの平均距離．

6.4.2 主観評価結果

事前に理解し，準備するために役に立ったと回答した．まアンケート結果を表 4 に示した． Q1–4 全てにおいて，た，4 名中 3 名の参加者からは，ATS の長さの変化はわか

CES 条件は他の条件に比べて評価が低かった．また 4 名中

りやすく，次のターンまでの時間を理解することができた

3 名は，Guide 条件と ATS 条件は，Mix 条件に比べると全という意見が得られた．一方 ATS の高さの変化について

体を通してわかりやすいと回答した（Q2）．しかし，そのは，3 名の参加者はわかりにくかったと回答した：A3：「音

他の質問項目に関しては，Guide 条件，ATS 条件，Mix 条の高さの違いが明確でなかったため，そのことを反映した件においてほとんど同じような回答が得られた．

滑走を行うことができないことがあった．音の高さの違い

インタビューでは，参加者全員がスキーシミュレータををもっと明確にしてほしかった」（P4）．また ATS がどの使用したスキートレーニングは楽しく，日常的にシミュような状況で役に立ったかについてインタビューを行った

レータを用いたトレーニングを行いたいと回答した．特にところ，次のようなコメントが得られた：A4：「正しく軌道旗門通過音に対しては，参加者全員がモチベーションが高に乗れている時は，旗門通過音と組み合わせて聞くことでまったとコメントした：A1：「旗門の通過音が鳴ると，うリズムに乗って正しく滑走することができた．正しい軌道

まくターンを行うことができていることがわかり，楽しくから外れてしまった場合でも，ATS に合わせて滑走するこ

滑走することができた．そういった意味では，Guide 条件とで，再び軌道に乗ることができた」
（P4）
，A5：
「正しい

では自分がうまく旗門を通過できているかがわからなかっ軌道から外れた場合は，自分がどのように軌道から外れてたので，他の条件のほうが楽しかった」（P1）.

いるかがわからず，軌道修正することが難しかった」（P1）

また 4 名中 3 名の参加者からは，Guide 条件とその他の．しかしながら 1 名の参加者は，本来は ATS が出力され条件におけるフィードバックの方法の差について，ガイドてから 0.74 秒後にターンを行う必要があるにもかかわらの音声フィードバックに比べて，ステレオ音響を用いたず，ATS の出力に合わせるようにターンを開始してしまっ

フィードバックは直感的でわかりやすかったとコメントしており，次のようなコメントが得られた：A6：「ATS の意

た．一方で１名の参加者からは，次のような否定的な意見

味は理解することができたが，出力されてから少し待ってが得られた．：A2：「普段ブラインドスキーをする際は，ガターンをすることができなかった．もう少し練習をして慣イドの声掛けを頼りにしており，それに慣れているので，れればできるようになると思う」（P3）．

音声フィードバックのほうがわかりやすかった」（P3）．
全ての参加者は，ATS は次のターンについての情報を© 2023 Information Processing Society of Japan

また全ての参加者は，CES は仮想ガイドの追従のためにほとんど役に立たなかったと回答した．具体的には，CES

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表 4
質問項目

アンケート項目と結果．
実験条件
P1 P2

Q1：自信を持って滑走することができた．

Q2：フィードバックはわかりやすかった．

Q3：次のターンについて理解し，準備することができた．

Q4：軌道から外れてしまった時に，軌道修正に役立った．

によって自分が軌道修正を行う必要があるということはわ

P3

P4

平均

標準偏差

中央値

Guide

6

5

7

5

5.75

0.83

5.5
6

ATS

6

5

6

7

6.00

0.71

CES

1

4

4

2

2.75

1.30

3

Mix

4

5

6

7

5.50

1.12

5.5

Guide

6

7

7

5

6.25

0.83

6.5

ATS

6

5

7

7

6.25

0.83

6.5

CES

1

1

2

1

1.25

0.43

1

Mix

5

1

5

7

4.50

2.18

5

Guide

6

7

7

4

6.00

1.22

6.5

ATS

6

5

7

7

6.25

0.83

6.5

CES

1

2

4

3

2.50

1.12

2.5

Mix

6

5

6

7

6.00

0.71

6

Guide

1

7

7

4

4.75

2.49

5.5

ATS

1

1

7

7

4.00

3.00

4

CES

2

1

4

4

2.75

1.30

3

Mix

3

1

6

7

4.25

2.38

4.5

フォーマンスを行うことができる可能性がある．

かるものの，修正のためにどのように移動すればいいかがわからなかった，というコメントが参加者全員から得られ7.2 CES の課題と有用性

た：A7：「CES によって自分が軌道から外れていることは

CES 条件では，他の条件と比べてユーザのパフォーマ

わかったが，その修正のためにどのように滑走すればよい

ンスが有意に低下した．さらにインタビュー（A7）では，かがわからなかった」（P2）．一方で，コースの初めにある

CES は軌道修正を行う必要がある方向は通知してくれる

緩やかなターンでは CES は役に立ったという意見が得らが，具体的にどの程度修正すればよいかがわからないといれた：A8：「1 つ目の旗門に関しては，CES によって通過う意見が得られた．以上のことから，CES はスキーシミュすることができた」（P1）．

レータ上での経路追従タスクに対しては有効でないことがまた ATS と CES を組み合わせた条件については，参加

わかる．これは CES の性質上，CES が進行方向と逆方向

者全員は ATS のみを頼りに滑走し，CES は頼りにならなのスピーカから出力された場合，必ずしも逆方向にターン

かったとコメントした：A9：「ほとんど ATS を聞いていを行う必要があるとは限らないためである．例えば，ユーて，CES は判断に活かすことができなかった」
（P3）
，A10：

ザの進行方向と逆の方向からスピーカから CES が出力さ「CES があることで，ATS に集中することができず，むしれたシチュエーションでは，ユーザは逆方向にターンをすろ CES は邪魔だった」（P4）．

る必要がある場合と，進行方向を維持しつつ逆方向に少し

7. 議論
7.1 ATS の有用性

ずれる必要がある場合が考えられる．しかし，そのようなシチュエーションで参加者は，CES が聞こえた瞬間に逆方向にターンを行っていた．CES はその音量や音高でユー

ATS を用いた条件（ATS 条件および Mix 条件）と Guide

ザがどの程度軌道を修正すべきか伝えていたが，スキーシ

条件の間には，コースや定量評価指標によらず，有意差はミュレータにおける練習では運転のようにハンドルを経由確認されなかった．一方で，P3 以外の参加者では，Guide

した方向転換とは違い，体全体を使った方向転換をするた条件と比べて ATS 条件の方が平均的に旗門通過数は増加

め，CES に対する適切な反応が困難であった．したがっし，仮想ガイドとの平均距離は小さくなった．またアンて，CES はスキーシミュレータにおけるスキートレーニン

ケート調査を通じて，ATS は全体を通してわかりやすく，

グのように，急な方向転換が困難なタスクでは効果的でな

次のターンについての情報を理解し，それに向けて準備をいといえる．一方で，コースの初めにある比較的長く浅いすることが可能となったという結果が全員の参加者から得ターンについては，全員が正確に仮想ガイドを追従できてられた．さらにインタビュー結果（A4）から，ATS だけ

おり，参加者からもコースの初めでは CES は役に立った

では軌道から外れた場合に軌道修正を行うことはできないという意見が得られた（A8）．したがって，CES は頻繁なが，旗門通過音と組み合わせて聞くことで，軌道修正が可

ターンを必要とせず，簡単に進行方向を変化することがで能となることがわかった．以上のことから ATS 条件では，きる状況においては効果的であるといえる．

ユーザは慣れるとガイドによるフィードバックと同等のパ© 2023 Information Processing Society of Japan

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7.3 ATS と CES の組み合わせの有用性と課題

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際には，スキーヤに滑走させたいコースによって，ATS とMix 条件と ATS 条件との間には，コースや定量評価指標

CES を出力する条件を変化させる必要がある．例えばターによらず，有意差は確認されなかった．またインタビュー

ンを頻繁に行う必要があるようなコースでは ATS を，そう

結果（A9）から，全てのユーザは ATS のみを頼りに滑走でないようなコースでは CES を主に出力することで，ユーしており，CES は全く頼りにしていなかったことがわかっ

ザを誘導することが可能となると考えられる．そこでターた．またインタビュー（A10）において，CES が組み合わンの頻度と ATS・CES それぞれの有効性の対応関係につさることでむしろ集中の妨げとなったという意見が得られいては，今後より詳細に探求する必要がある．さらに，実たことからも，ATS と CES の組み合わせは有効に働かな

際に視覚障害者が単独で滑走するためには，スキー場におかったといえる．これらの結果は，7.2 節での考察からもける周囲の状況を把握したり，ユーザの位置や姿勢，速度

裏付けられる．

といった情報を獲得したりする必要も生じる．今後は ATSや CES の実環境での有効性についての検証を行いつつ，コ

7.4 今後の発展

ンピュータビジョン技術を利用したスキー場での周囲の情

7.4.1 システムの改善案

報の検出およびユーザの情報の獲得に取り組みたい．

参加者からは ATS と旗門通過音は高く評価された一方で，これらの音には改善の余地が存在する．例えば，P3 が

8. まとめATS のタイミングに合わせてターンを行うことに慣れな

本研究では，視覚障害者単独でのスキーシミュレータをかったように（6.4.2 項），音が出力されてから実際にターン用いたトレーニングを可能とする聴覚フィードバックにつを行うまでの最適な時間はユーザによって変わりうる．まいて検討を行った．本研究ではパイロットスタディおよびたインタビュー（A3）にて，ATS の高さの変化がわかりに

実際のブラインドスキーヤとガイドへのヒアリング結果かくいという意見が得られたことから，音の高さについては

ら，CES, ATS および旗門通過音をデザインした．本研究

より明確な差をつけることで，さらなるユーザのパフォー

では 4 名の視覚障害者と 3 名のガイドによって評価実験をマンスの向上が期待される．さらに実験では，ターンを行行い，これらのフィードバックの有効性を検証した．実験

う頻度が高いコースを用いたことで ATS の有効性が示さの結果，ATS をフィードバックする条件では，ガイドが掛れたが，そうでないコースにおける有効性については検証

け声を行う条件に対して 4 名中 3 名のパフォーマンスが向を行っていない．また本研究で我々が指定した ATS が出上した．この結果から，ATS は次のターンについての情報力されるタイミングや音の種類・長さは，本来は視覚障害を理解し，それに向けて準備をすることが可能とすること

者による実験を通してデザインされるべきである．今後はがわかった．一方で，スキーシミュレータを用いたスキー

これらを変化させた実験を行うことで，ユーザごとに最適

トレーニングでは全身を使った方向転換を繰り返し行う必な ATS をデザインするとともに，様々なコースを用いて要があり，進行方向を瞬時に変更したり固定したりするこATS が有効に働く状況について検証したい．

とが困難であるため，CES の有効性は確認されなかった．

また，旗門通過音についても改良の余地がある．実験か

今後は，要求されるターンの頻度が低いコースやユーザのら旗門通過音にはユーザの軌道修正を促す効果があること

移動範囲が広がった環境で，CES と ATS の有効性がどのが示唆されたが，現状は旗門を通過できなかった場合に得ように変化するかを検証し，視覚障害者の実環境におけるられる情報はなく，旗門を通過できた場合も旗門内のどの単独でのスキー滑走の可能性についても模索したい．

位置を通過したかはわからない．そこで今後は，単に旗門を通過したかをフィードバックするのではなく，ターン毎謝辞

本研究は，JST CREST JPMJCR17A3 の支援を受けている．

のパフォーマンスを評価する役割を明示的に持たせた音を設計するという方向性が考えられる．例えば，旗門通過

参考文献に失敗した場合も，通過のタイミングで旗門からどの程度[1]離れていたかをフィードバックし，旗門通過に成功した場
合も，旗門の内側からどの程度離れた場所を通過したかをフィードバックすることで，ユーザのパフォーマンスの向[2]上が期待される．今後はこのような旗門通過音のさらなる拡張についても検証を行いたい．

7.4.2 スキー場での応用[3]

本研究によって，ターンの頻度によって ATS と CES の有効性が変化することが示唆された．したがってこれらの音を実際のスキー場における視覚障害者の滑走に応用する© 2023 Information Processing Society of Japan[4]

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