パーソナルセンシング技術を用いた視覚障害者のモバイル生活密着型調査
An approach to the cultural anthropological survey of visually impaired people's daily lives with personalsensing technologyのものを扱うことにあるなか、重度視覚障害者の生活だけが過去の状態のまま置き去りにされる危険性が高まっている。そこで、SCAT 研究助成により遂行された本研究では、H23 年度〜25 年度の 3 年間に渡り、Smartphone に搭載される様々なセンサと高精度位置情報とを利用したパーソナルセンシング技術[1]を用いて、重度視覚障害者の屋外・屋内生活に密着した長・

矢入 郁子 (Ikuko YAIRI, Ph. D.)

短期の調査を行い、分析の結果から生活特性に適した上智大学 理工学部 情報理工学科 准教授

バリアフリーアプリケーションを提案することを目指(Associate Professor, Graduate School of Science andTechnology, Sophia University)

した。本稿は 3 年間の研究報告と、その後の展開について報告する。

IEEE, Association for Computing Machinery 情報処理学会 人工知能学会 ヒューマンインタフェース学会 日本機械学会
受賞：日本機械学会 交通・物流部門 優秀論文講演表彰(2008) NPO 法人
モバイル・コミュニケー ション・ファンド 第 5 回ドコモ・モバイル・サイエンス賞 社会科学部門奨励賞(2006) 平成１７年度情報通信研究機構
部内表彰 優秀賞(個人) (2006) 人工知能学会全国大会近未来チャ レンジ
第14回大会～第18回大会5年連続サバイバル(近未来チャレンジ初) (2004)
ヒューマンインタフェース学会第 5 回学術奨励賞(2004)
研究専門分野：コンピュータヒューマンインタラクション ユビキタスコ
ンピューティング 人工知能 福祉工学

１．Ｈ２３年度の研究内容および成果
23 年度は、Smartphone 内蔵の振動センサに着目し、振動センサを用いた重度視覚障害者の屋外歩行行動センシングを中心に研究を行った。一つ目の事項として、助成開始前の先行研究で 2010 年度に収集した重度視覚障害者 5 名の屋外・屋内の自由歩行データの詳細な分析を行った。このデータには階段やエスカレータ、片側 3 車線道路の横断歩道、細い路地、坂道などさま

あらまし

近年、携帯電話の主流が広くて見やすいタざまな条件の歩行空間を含んでおり、かつヘルパーにッチパネルと OS・フルブラウザ・自由にインストーエスコートされての歩行と一人での歩行の比較、放置ル可能なアプリケーションから構成される自転車との接触および白杖が溝にはまり、腹部に白杖

Smartphone に移行した。また、モバイル PC でも携の柄が打ち付けられるという偶然のハプニングの記録

帯電話でもない中間の新しいコンピューティング&ネも含んでいた。その結果、Smartphone を体幹に腰痛ットワーキングパワー利用形態として iPad に代表さサポート用ベルト等で洋服の上から固定する条件であれる小型・軽量・安価かつ簡単に使えるタブレット型

れば、Smartphone に搭載されている三軸振動センサ

PC の市場が拡大した。これらの機器の特徴は美しいを用いて、歩行時の踵の接地や足裏前方で地面を蹴りGUI とタッチパネルを利用した高いインタラクティ上げる衝撃の個人特性を計測できる可能性を示すことブ性にあるため、全盲もしくはそれに近い重度視覚障ができた。

害者の利用は、音声読み上げ機能による補助だけでは二つ目の事項として、秋葉原駅のダイビル前の広場困難であるのが現状である。Smartphone を代表とすに設置された複雑な点字ブロックの経路を利用して、るモバイル機器の本領は、通話・メール・ブラウジン

7 名の点字ブロック上の歩行行動データの収集を行っグ・移動支援といった従来の携帯電話でも可能な機能た。この秋葉原実験では、被験者の空間認知能力と心にあるのではなく、位置・加速度・照度・温度・ジャ理状態、歩行方法の関係を詳細に計ることを目的としイロなどの様々なセンサを搭載し、持ち歩く人の生活ており、自分で点字ブロックの分岐点を探して曲がり、全てにコンピューティング&ネットワーキングパワー

事前に指示された経路をイメージしながら目的地にたを提供しうることが本領なのである。このようにモバどり着く際に、迷ったり自信がなくなったりした影響

イル時代のコンピューティングの本質が人間の生活そが歩行データにどのように出るのかを探った。
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２．Ｈ２４年度の研究内容および成果

知行動を中心とした分析を行った。分岐点検知の成否一つ目の事項として、秋葉原実験によって得られた率から、分岐点検知能力が高いグループと低いグルー重度視覚障害者 7 名分の屋外歩行行動データの詳細なプに分け、3 軸加速度センサデータを教師付き分類学分析を行った。分析では機械学習を取り入れ，行動モ習も含めて詳細に分析した結果、分岐点検知能力の高デルの作成とパターンマッチングによる行動分類を行い被験者は常に同じ荷重負荷で歩いていること、両足った。

ともに同じ荷重負荷で歩いていること、類似の加速度

二つ目の事項として、視覚障害者の屋外でのモバイパタンが周期的に現れ、周期のずれやイレギュラーなル生活密着型調査と、自宅（屋内）での生活密着型調波形が少ないという特徴がみられることが確認された。

査研究を併せて進めた。論文や公的調査で動向が明ら

このようにセンシングデータをもとに個人個人の特徴かになっている視覚障害者の年齢が高いことから、本を可視化し、歩行訓練などに活かせることができれば、研究ではあえて 20 代を中心としたディジタルネイテ視覚障害者の更なる自立支援につながる可能性がある。

ィブ世代の視覚障害者約 10 名の屋外での移動中や自重度視覚障害者の屋内行動分析のための見守りセン宅でのプライベートな時間に、モバイル機器がどのよ

サ開発研究に関しては、赤外線アレイセンサを用いたうに活用されているかを聞き取るだけでなく、家族やデータロガーを被験者がいる室内の天井や壁に取り付ルームメイトによるメモ書きやビデオ撮影を用いたエ

け、人の状態・行動モニタリング実験を行った。そのスノグラフィ調査を行った。その結果、これまでステ結果、ビデオカメラのようにプライバシーを侵害するレオタイプとして語られてきた視覚障害者像とは全く不快感なしでの人の状態・行動モニタリングが可能で異なる、同世代の晴眼者と全く変わらないモバイル機あること、取り付けが容易な壁面の場合でも 2〜3 個器使用実態が明らかとなった。のロガーを配置すれば、天井に設置した場合と同様に自宅（屋内）での視覚障害者のありのままの状態で死角なく、人の状態・行動モニタリングが可能であるの行動分析を行うためには、プライバシーに配慮したことがわかった。さらに、赤外線アレイセンサデータセンシングデバイスの開発が重要である。そこで三つと 3 軸加速度センサデータの統合を試みた。
その結果、目の事項として、8×8 の画素からなる赤外線センサア

2 つの抽象度の高いデータを組み合わせることによっレイチップと、SD メモリカードと充電池を搭載したて、座りながら居眠りをしているのか、人と話をしてセンシングデバイスを開発した。当該装置は、テープいるのかといった屋内における人の具体的な行動を正等で天井に貼付ければ数日の間メンテナンスフリーで、確に抽出できる可能性が確認された。また、モニタリ室内での人の移動をモニタし続けることが可能である。

ング実験結果からは、視覚障害者だけでなく、高齢者開発したセンシングデバイスを用いて、研究室内でのを含めた様々な人々の行動推定が可能であり、センサ行動計測実験を実施し、モニタ領域内の人数と着座行の抽象度が高いためにプライバシーを侵害されるスト動の推定が 9 割以上の精度で可能なことを確認した。

レスを感じることが少ないことがわかった。

３．Ｈ２５年度の研究内容および成果

４．助成期間終了後の展開

重度視覚障害者の歩行分析研究では、視覚障害者の研究助成終了から 1 年以上を経て、本原稿を書く機諸特性と分岐点検知方法との関係や、歩行能力と心理会に恵まれた。5 年近く前に書かれた研究助成の申請

特性との相関を把握することを目的に、6 名の重度視書ファイルを久々に開いて読んでみたところ、現状の覚障害者を対象として、iPod touch に搭載された 3 軸技術状況に既に即さない文面があちこちに見られ、加速度センサによって取得した歩行データの詳細な分

Smartphone や Internet of Things[2]などのこの 5 年析を行った。視覚障害者の歩行においては、点字ブロの技術の進歩に愕然とした。実際、3 年間の助成期間ックの分岐点検知の重要性が高いことから、分岐点検中に、当初に掲げられていた研究目標：「重度視覚障害2TELECOM FRONTIER No.87 2015 SPRING

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者の屋外・屋内生活に密着した長・短期の調査を行い、分析の結果から生活特性に適したバリアフリーアプリケーションを提案すること」が技術状況に合わせて見直され、重度視覚障害者の屋外行動の中心となる歩行分析の基礎研究と、屋内の行動分析のための基礎技術となる赤外線グリッドセンサを用いた見守りシステム開発に焦点を絞って研究が遂行されることとなった。
重度視覚障害者の歩行分析の成果は、現在、歩道の車椅子走行のデータの分析結果とともに、パタン認識処理によって歩道のバリア・バリアフリーを地図上に可視化する研究に引き継がれている。赤外線グリッド
センサを用いた見守りシステムは、現在、視覚障害者や高齢者の自宅に設置して、開発者が生の生活データを得るとともに、新しい福祉機器の開発に役立てるためのシステムの研究に引き継がれている。

おわりに
本稿は、5 年程前に申請書を書き、3 年間に渡り研究費の補助を受けた SCAT 研究助成期間中の成果と終了後の現在の展開について報告した。当研究助成のもとで 7 名の学生の卒論・修士論文研究が実施され、研究室を無事巣立って行ったことを追記するとともに、深く感謝したい。

参考文献[1] Campbell, Andrew T., et al. "The rise ofpeople-centric sensing." Internet Computing,IEEE 12.4 (2008): 12-21.
[2] Kortuem, Gerd, et al. "Smart objects as building
blocks for the internet of things." InternetComputing, IEEE 14.1 (2010): 44-51.

この研究は、平成２２年度ＳＣＡＴ研究助成の対象として採用され、平成２３～２５年度に実施されたものです。

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