C2-2

肢体不自由児の主体的使用を目的としたマンマシンインタフェースの開発と試用
Development and Experiments of Human-Machine Interface forphysically-disabled children
森石 峰一
Minekazu MORIISHI
大阪電気通信大学
Osaka Electro-Communication University
Email: moriishi@isc.osakac.ac.jp
あらまし：肢体不自由のある生徒が，教員の操作補助を必要とせずに自身の能力でディジタル書籍等を閲覧したり，プレゼンテーションソフトウェアを用いたプレゼンテーションを行なうために必要なマンマシンインタフェースを開発した．汎用のキーボードやマウスの使用には教員の操作補助が必要な生徒であっても，このインタフェースを用いることで，口頭で説明しながらスライドを進めるプレゼンテーションを自身の能力で行なえた．この結果から開発したマンマシンインタフェースが有効な補助用具であると判断できた．
キーワード：特別支援教育，肢体不自由のある生徒，マンマシンインタフェース

1.

はじめに

2.

センサ・スイッチの基本設計

近年 ICT の進展に伴い，特別支援学校では，教員ディジタル書籍等の閲覧やプレゼンテーションソがプレゼンテーションソフトウェアを用いて作成しフトウェアを用いたプレゼンテーションは，キーボたディジタル教材が，日々の授業に活用されている．

ードとマウスの双方で行なえるが，本研究では，キさらに，「TMSN-特別支援教育・教材共有ネットワーーボードの動作を擬似的に行なうセンサ・スイッチ

ク-」 等の，特別支援教育を対象とした教材を活用を開発することにした．

(1)

できる Web サイトも複数ある．

本研究の対象者は，肢体不自由のある生徒の中でしかし，ディジタル教材を用いて学習したくてもも，上肢に可動域を確保できる生徒にした．この対障害の状態や特性等により，コンピュータの入力デ象にした生徒が，汎用のキーボードを利用した場合バイスである汎用のキーボードやマウスを使用するの問題点として，①手指の微細な動作が困難な為，場合には，教員の操作補助が必要な生徒がいる．こ

ミスタッチをする．②ミスタッチを最小限にするたの問題に対して，金森らは，視線入力システムの有めに，視線がキーボードと画面の間を交互に移動す用性を検討している(2)．筆者は，視線入力システムのることで姿勢が崩れ，身体的な疲労が増大し学習効有用性は認めるが，高価等の要因から限定的な活用果が低下する．③キーを素早く叩く動作が困難な為に止まっていると考えている．しかし，多くの生徒に，コンピュータは複数回叩かれたと認識してしまに，障害の状態や特性等に対応し，生徒自身の能力う．④左手が優位な生徒の場合では，[ENTER]キーで操作ができる安価なマンマシンインタフェースの位置が遠くなり叩きにくい等がある．

(以下，センサ・スイッチと記述する)を求める潜在的なニーズがあると考えている．

汎用のキーボードにおける問題点を克服するために，センサ・スイッチの基本設計は，次の 7 つの条

本稿では，教員の操作補助を必要とせず肢体不自件を考慮して行なった．

由のある生徒自身の能力で，ディジタル書籍等を閲覧することや，プレゼンテーションソフトウェアを①[←]キーと[→]キーのみを擬似的に行なう機
能限定キーボードにする．

用いたプレゼンテーションが行なえることに特化し②一動作で移動できるスライドを 1 枚のみにする．

たセンサ・スイッチの開発と効果について述べる．

③センサ・スイッチの設置場所を自由に変更する― 113 ―

教育システム情報学会 JSiSE2015
第 40 回全国大会 2015/9/1～9/3

ことができる．

た利用が可能な設計であるので，本来次のスライド④指の力が必要な機械式スイッチを使用しない．に進めるための右側センサの設置を左側に移動させ⑤コンピュータに，センサ・スイッチを接続するることによって，生徒の操作を容易にしたからであためのハードウェアやソフトウェアを追加する．また，センサの配置を変更できたことで，姿勢る必要がないようにする．の崩れは少なくなり，視線も画面から離れにくくな⑥動作電源は教室の電源事情を考慮して，コンピったので，生徒はプレゼンテーションに集中できた．

ュータから供給する方法を採用する．

この結果から，開発した超音波距離センサ方式の⑦生徒が自宅でも利用できるように，安価に製作ができる回路構成にする．

センサ・スイッチは，上肢に可動域を確保できる生徒に対して，有効な補助用具になると判断できた．

この基本設計に従って，静電容量方式，赤外線センサ方式，超音波距離センサ方式のセンサ・スイッ
チ(図 1)を開発した．

4.

まとめ開発した超音波距離センサ方式のセンサ・スイッ

チを用いることで，汎用のキーボードやマウスであれば教員の操作補助が必要な生徒であっても，自身の能力でプレゼンテーションを行うことができた．
筆者は，生徒自身の能力でプレゼンテーションを行なうことによって得た達成感を，有能感，自己肯定感の獲得につなげてもらいたいと考えている．
さらに，当該生徒以外ではあるが，左手が使いづ
らく普段は左手を積極的に動かさない生徒が，超音
波距離センサ方式のセンサ・スイッチを操作する際に，積極的に左手を用いて中央センサを動作させていたと，奈良県立奈良養護学校の教員から報告があった．このことから自発的なリハビリテーションを

図 1 超音波距離センサ方式のセンサ・スイッチ誘引する効果があると考えている．

3.

センサ・スイッチの効果

今後の課題として，開発したセンサ・スイッチが2015 年 2 月 7 日に奈良県立奈良養護学校において，パナソニック教育財団 第 39 回特別助成研究が開催された．この研究会の中で，高等部 1 年生が，「自分の望む暮らしや支援を考えよう」のプレゼン
テーションを行なう際に，超音波距離センサ方式のセンサ・スイッチを利用した．

上肢に可動域を確保できる生徒には有効な補助用具であると判断できたが，手指が比較的動作し超音波距離センサ方式のセンサ・スイッチまでは必要がない生徒に対して，汎用のキーボードより使いやすいセンサ・スイッチを考案することや，上肢以外の部位が動作をする生徒が利用できるセンサ・スイッチ

当該生徒は上肢機能が制限されており，左手は肘を支点に円弧を描くような動作しかできない。したがって，従来であれば，教員がキーボードやマウスを考案することがあげられる．また，多くの生徒が利用できるように，センサ・スイッチについての告知方法や配布方法を考案することも課題である．の操作補助をしなければプレゼンテーションを行な参考文献えない生徒である．しかし，超音波距離センサ方式のセンサ・スイッチを操作することで，10 分間のプレゼンテーションを生徒自身の能力で，口頭で説明しながらスライドを進めることができた．
なぜなら，このセンサ・スイッチは各センサの高さや配置を自由に決められ，生徒の可動域に合わせ(1) “TMSN- 特 別 支 援 教 育 ・ 教 材 共 有 ネ ッ ト ワ ー ク -”,http://www.narayogo.jpn.org/?page_id=13 ， ( 参 照2015.6.4)(2) 金森 克浩, 土井 幸輝, 畠山 卓朗, 藤本 浩志:“肢体不自由児への視線入力システム適用についての検討”,
電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 研 究 報 告 . ET, 教 育 工 学
110(209), pp23-26（2010）― 114 ―