memo 中間審査会原稿

タイトルページ

• P.1
• (speak) それでは，これから藤波研究室の村田が発表させていただきます．
  タイトルは「ウェアラブルプロジェクタを用いた歩行に関する支援情報提示システムの開発」です．
  よろしくお願いいたします．

見出し: 【本研究の背景と目的】

• P.2
• (speak) まず，研究の背景と目的について説明します．

背景1: 【超高齢化社会の到来と介護予防の社会問題化】(P.1)

• P.3
• (speak) 近年，世界規模で高齢者の数が増加しています．
  日本でも，65歳以上の人の割合が23%を越え，ついに超高齢社会が到来しました．
  今後もその数は増えることが予想されています．
  それに伴って，介護が必要な人をなるべく減らそう！という「介護予防」の考え方が社会全体の課題になってきています．
  中でも，特に歩行能力というのは，高齢者の生活空間を維持する上で非常に重要です．
  しかし，加齢とともに人間のあらゆる機能というのは衰えていきます．
  放っておくと，自然と歩行能力も低下していくことになります．
  そのため，高齢者が歩行能力の低下防止に努めることは極めて大切なことだと考えられます．

背景2: 【現状の歩行訓練の問題点】(P.2)

• P.4
• (speak) 現状では，歩行能力低下防止の手段として，セラピストによる徒手訓練が行われています．
  また，トレッドミルなどに代表される大型の歩行訓練機器も利用されています．
  （クリック）
  しかし，これらの方法にはそれぞれ問題点があります．
  前者では，セラピストが付きっきりで監視する必要なので，人的コストが非常に高いことが問題となります．
  後者では，機器の値段が高く，広い設置場所が必要なのであまり数を確保できないという問題があります．
  このような理由から，介護予防が必要とされる高齢者にとって適切な歩行訓練が実施できる環境は充分でないというのが現状です．

目的1: 【本研究の目的と意義】(P.3)

• P.5
• (speak) 今述べた問題点に対して，本研究では装着型モバイルプロジェクタを利用した新しい歩行支援システムを提案します．
  提案システムでは，ユーザはこの図のように体にモバイルプロジェクタを装着して歩行します．
  そして，その人の歩行状態をセンサで計測し，それに応じた支援情報を床の上に投影しながら歩行訓練の補助を行います．
  このシステムの有効性が確認できれば，従来の方法よりも低コストでより手軽に歩行訓練を実施することができて，効果的な歩行能力の低下防止に貢献できると考えています．
• (memo) 介護が必要な高齢者の数の減少，老人医療費問題の抑制に繋がる
• (memo) 想定されるシステムの利用者：今は自立して歩けるけれども，今後歩行能力の低下が懸念される高齢者

目的2: 【修士論文における目標】(P.4)

• P.6
• (speak) 修士論文での目標は，この3つです．
  1つ目は，装着型プロジェクタを使った歩行支援のアプリケーションを実装する際に，共通して必要になる機能を基盤ソフトウェアとして開発することです．
  2つ目は，その応用例として歩行訓練支援のアプリケーションを実装し，高齢者で評価実験を行うことです．
  そして，3つ目は，その評価実験を通じて，装着型モバイルプロジェクタを利用した床上に情報を出すという方式の高齢者への実用可能性を検証することです．

見出し: 【現在までの進捗内容】

• P.7
• (speak) 次に，現在までの進捗状況について説明していきます．

進捗1: 【装着型プロジェクタを用いた歩行支援システム(再掲)】(P.5)

• P.8
• (speak) まず，提案システムのコンセプトをこの図を使ってもう一度簡単に説明します．
  ユーザは，モバイルプロジェクタとスマートフォン，加速度センサなどを装着し，歩行します．
  システムはセンサからユーザの歩行状態を識別し，それに応じた支援情報を前方の床上にプロジェクタで投影して，歩行訓練の補助を行います．
  例えば，このような支援が可能です．
• (memo) システムが歩幅や歩行速度などをユーザに指示したり，重心バランスや体幹の姿勢，つま先の上がり具合などをバイオフィードバック

進捗2: 【基盤ソフトウェアフレームワークの開発】(P.6)

• P.9
• (speak) 次に，基盤ソフトウェアについて説明します．
  装着型プロジェクタを使った歩行支援アプリケーションを開発する際には，共通して，以下のような機能が必要になります．
  1つ目と2つ目は，ある画像を実世界座標系である位置，ある大きさで投影したいという要求があった場合に，その通りになるようにデバイス座標系で画像の位置/サイズを変換する機能です．
  3つ目は，床上での画像の歪みを補正する機能です．
  4つ目は，歩行動作でプロジェクタが振動することによって発生する床上での画像の揺れを安定化する機能です．
  本研究では，これら4つの機能をまとめて基盤ソフトウェアとして開発します．
  現在の進捗状況ですが，1，2，4番の機能の実装が完了しています．
• (memo) これらは，プロジェクタの設置高/プロジェクタの持つ投影パラメータ/慣性センサから取得したプロジェクタの姿勢，によって計算
• (memo) AndroidプラットホームにおけるServiceとして実装中，Intent機能を介してアプリケーションとやり取り

進捗3: 【歩幅を対象とした歩行訓練支援アプリケーションの実装】(P.7)

• P.10
• (speak) 次に，実装中のアプリケーションについて説明します．
  修士研究では，応用例の1つとして，「歩幅」を対象にした歩行訓練支援アプリケーションを実装し，ユーザ評価実験に用います．
  このアプリケーションでは，歩行中，床の上に足形のマークを投影していくことで，次に踏むべき足の場所をユーザにフィードバックします．
  システム構成はこのようになります．
  ユーザは，モバイルプロジェクタとAndroid端末を装着します．
  また，提示する歩幅の左右を切り替えるために，感圧センサを靴の中敷きに設置し，着地イベントをAndroidに送信するモジュールを実装して，利用します．
  そして，歩幅画像があたかも床上に固定されているように見せるため，加速度センサを用いて歩行距離を推定します．

見出し: 【今後の実施内容】

• P.11
• (speak) 次に，今後実施する内容について説明します．

今後1: 【今後実施すべきこと】(P.8)

• P.12
• (speak) まとめると，このようになります．
  まず，基盤ソフトウェアと歩行訓練支援アプリケーションを完成させます．
  そして，アプリケーションのユーザ評価実験を実施します．

今後2: 【ユーザ評価実験の構想】(P.9)

• P.13
• (speak) ユーザ評価実験の構想について，もう少し詳しく説明します．
  実験の手順は，このようになります．
  まず，システムなしで歩行してもらい，ベースラインのデータをとります．
  次に，歩幅を投影した状態で歩行してもらい，データをとり，ベースラインと比較します．
  これにより，高齢者が提示した歩幅通りに歩けたかどうかや，別の歩行データに影響がないか分析します．
  また，歩行後には，3種類のアンケートとインタビューを実施します．
  実験の被験者は，10名ほどを考えており，現在協力していただいている理学療法士2名の方に紹介していただく予定です．
• (memo) 実験目的：歩行訓練支援アプリケーションの短期的効果を検証すること，装着型プロジェクタによる情報提示が高齢者に適用可能かどうかを調査すること
• (memo) 画像の見易さ，装着感，システム利用時の負荷に関するアンケート3種類

見出し: 【修士論文の章構成】

• P.14
• (speak) 最後に，修士論文の章構成についてですが，このような案で執筆することを考えています．
  （話しながら次のページへ移動）

章構成: 【修士論文の章構成の草案】(P.10)

• P.15
• (speak) （少し停止）
  以上で発表を終わります．ありがとうございました．

見出し: 【補足資料】

• P.16

補足1: 【システムの対象者】

• P.17
• 想定されるシステムの利用者：今は自立して歩けるけれども，今後歩行能力の低下が懸念される高齢者
• 要介護度で分類したかったが，理学療法士の方にそれは困難であることを指摘された

補足2: 【プロジェクタを選択した理由】

• P.18
• 聴覚/触覚と視覚情報の比較（利点）
• HMDとプロジェクタの比較（利点/欠点）
• 高齢者の情報提示に適する可能性を持っていたので選択した

補足3: 【歩幅提示機能とその評価】

• P.19
• 理想形：床にマークを貼っておき，それを踏んで歩行するかのように感じさせたい
• 評価実験では，平均歩幅に対する一定の比率分を加算/減算した歩幅を用いる．
  提示した歩幅通りに被験者が歩行できるかどうかを判断する．

補足4: 【関連研究】

• P.20
• トレッドミル改良の研究
• ロボットスーツの研究
• モバイルプロジェクタによる作業支援の研究