3次元音響バーチャルリアリティによる視覚障害者ための反響定位訓練システムの開発

利用3D声学虚拟现实为视障人士开发回声定位训练系统

基本信息

批准号：
20650146
负责人：
大内誠
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku Fukushi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、全盲者の友響定位能力(靴底や白杖が路面に接触することによって発せられた音波が、周囲の建物や障害物等に反射して跳ね返ってきたものを聴覚によって捉えることにより、周囲の環境を認識する能力)をバーチャル環境の中で安全にトレーニングするための装置を開発すると共に、訓練手法やその評価方法を確立することを目的としている。平成22年度は、システムの完成と訓練効果の検証を目指した。完成したシステムは次のようなものである。被訓練者はヘッドフォンを装着し、手にはゲームコントローラを持って、バーチャル空間内を歩行する。コントローラの前進ボタンを押すと1歩前に進み、同時に足音の直接音と壁などから一次反射音が聞こえる。また、Aボタンを押すと舌打ち音を発することができる。壁に身体が衝突すると衝突音が流れ、同時にゲームコントローラが振動する。したがって、被訓練者は壁に衝突しないように歩行することと、反射音を聞き分けて開口部や壁のない方向を探すことが求められる。一方、訓練指導者は、実行画面を見ながら壁の有無や開口部の方向など、必要に応じて指示をだすことにより訓練を行う。なお、本システムは頭部運動感応型となっているため、視覚障害者が音源位置を探索する際に極めて重要な手がかりである、頭部の運動による音色の微妙な変化も模擬している。本システムを用いて訓練可能な能力は、障害物や壁までの距離を認識する能力、開口部の有無やその方向を知覚する能力、廊下や部屋などの広さを認識する能力、認知地図を形成する能力、などである。完成したシステムは視覚障害リハビリテーション研究発表大会等でデモンストレーションを実施した。その他、訓練に必要な基本的なコースウェアの考案は完了したが、東日本大震災のため実証実験には至らなかった。平成23年度以降も引き続き本研究を継続し、視覚障害者の反響定位能力訓練技法の確立に努めたい。

这项研究旨在开发一种设备，以安全地训练盲人的共振定位能力（通过捕获通过与周围建筑物的鞋底或白色的拐杖相接触而捕获与道路表面发出的声波来识别周围环境的能力，并在虚拟的环境中从周围的建筑物，障碍等中反弹，以及建立训练方法和评估方法。在2010年，目的是完成该系统并验证培训的有效性。完整的系统如下：受训者戴上耳机并握住游戏控制器，并穿过虚拟空间。按下控制器上的向前按钮将使您向前走一步，同时您可以听到直接的脚步和墙壁上的主要反射声音。另外，按A按钮会产生舌头单击的声音。当您的身体与墙壁碰撞时，会听到碰撞声，并且游戏控制器将同时振动。因此，需要学员走路，以避免与墙壁碰撞，并聆听不同的反射声音，并在没有开口或墙壁的情况下寻找方向。同时，培训教练在查看执行屏幕时，通过必要的说明（例如是否有墙壁，开口方向等）进行训练。此外，由于该系统是一种头部运动敏感类型，它还模拟了由于头部运动而导致的细微变化，这对于搜索声音来源的近视人来说是极为重要的线索。可以使用此系统训练的能力包括能够识别障碍和墙壁的距离，感知开口的存在或方向的能力，识别走廊和房间的大小的能力以及形成认知图的能力。完成的系统在视觉障碍康复研究演示会议和其他事件上得到了证明。此外，已经设计了培训所需的基本课程，但是由于东日本大地震，未达到示威实验。从2011年开始，我们将继续进行这项研究，并努力建立培训视力障碍者的响应定位能力的技术。