為視障者所設計的定向訓練系統免費供應中
　　　　「使用筆記型電腦即可將聲音轉為引導進行定向訓練」
　　　　
　　　　重點
　　　　行走的時候能將週遭的聲音以三次元音響技術重現
　　　　不需要特殊裝置，使用電腦與市面販售的遊戲搖桿內藏的接收器即可使用
　　　　由實現安全且有效的定向訓練開始，促進視障者的社會參與
　　　　
　　　　概要
　　　　獨立行政法人，產業技術綜合研究所理事長中本良治與人類生活科技研究部門部長赤松幹之、無障礙設計研究團隊主任關喜一和國立大學法人東北大學電氣通訊研究所所長大野英男共同合作，得到東北學院大學、東北福利大學、國立身心障礙者復健中心的協助，開發出了為視障者所設計的定向（註一）訓練系統。
　　　　
　　　　此系統為，當視障者行走時發出的週遭聲音移動或反射等定向的線索（註二），將其用三次元音響技術以人工方式再次呈現的技術。由於實現了小型化、低耗能化的目標，將此系統實用化，對於剛開始進行定向訓練的視障者能夠接受安全且有效的訓練。2013年4月11日以後，對於視障者與其家屬開始免費提供此訓練軟體。( http://staff.aist.go.jp/yoshikazu-seki/AOTS/index-j.html )
　　　　
　　　　可以期待此系統將能帶來復健或特殊教育的安全和效率化，並帶來促進視障者們參與社會的貢獻。
　　　　
　　　　此外，關於此技術的詳細部份，在2013年6月22至23日於新潟縣新潟市舉辦的第22回視障復健研究發表大會中發表。
　　　　
　　　　為視障者所設計的定向訓練系統
　　　　可以帶來訓練的安全與效率化
　　　　
　　　　開發的社會性背景
　　　　到目前為止，視障者的定向訓練是，視障者在實際的生活環境中一邊接受指導員的指示，一邊聆聽週遭各種聲響來累積了解身邊環境的經驗。但是對於剛開始訓練的視障者而言會感到恐懼或是遇到危險，而且由於只能以受限的環境當作教材來進行訓練，安全與效率性都還有改進的餘地。
　　　　
　　　　為了解決像這樣子的問題，而專注於定向訓練的研究，至目前為止（日本）國外有幾個例子。但是那些研究只是將「定向訓練的音源」的極少部份再次播放而已。再說以定向訓練系統來說價格太高，難以導入實際的訓練現場。因為有這些問題，還無法達到實用的等級。於是，為了促進視障者的社會參與，便以能進行安全且有效率復健的實用定向訓練系統為目標。
　　　　
　　　　研究的經過
　　　　產業技術綜合研究所與國立身心障礙者復健中心在2003年，開始著手非結合「定向音源」而是「障礙物察覺」的訓練方法的開發，並在2005年完成「定向訓練系統」。同時證明了能減輕進行定向訓練的練習生壓力，並且有減少練習生偏離原本練習路線的效果。
　　　　
　　　　但是，該系統的購買價格為500萬日幣的高價，而且裝置本身太大而無法攜帶，再來就是能測量練習生頭部位置與方向的距離只在一公尺之內，這些問題讓練習生無法實際進行定向訓練。
　　　　
　　　　於是在2008年，與國立大學法人東北大學電氣通訊研究所合作，並得到東北大學、東北福利大學等的協助，進行可以實現定向訓練系統的小型化、廣域化、低耗能化的研究。
　　　　
　　　　而此開發也在以下專案的協助下進行。
　　　　
　　　　產業技術綜合研究所「以3D音源進行實現視障者定向訓練的基礎研究」，東北大學電氣通訊研究所共同計畫研究，平成19年度至平成21年度。
　　　　產業技術綜合研究所「使用廣範圍三次元音響的視障者定向訓練教育課程之開發」公益財團法人大川資訊通訊基金研究補助，平成18年度。
　　　　東北福祉大學「使用虛擬音效空間進行一般定位訓練系統的構築」東北大學電氣通訊研究所共同計畫研究，平成22年度至平成24年度。
　　　　
　　　　研究的內容
　　　　這次實用化的訓練系統是使用專用軟體「WR-AOTSTM」（註三）、個人電腦、耳機與市面上販售的遊戲搖桿（廣域定位用）組成。
　　　　
　　　　將視障者行走時當成定位引導的聲音以人工方式再現的三次元處理音響，不需要使用昂貴的專用DSP（註四），只要使用東北大學電氣通訊研究所的技術「SifASoTM」（註五）即可在一般普及的個人電腦上的通用CPU上運算。關於頭部位置計算，為了取代數十萬元至數百萬元的高價、高精密度的窄域定位技術，使用市面上販售數千元遊戲搖桿中配置的陀螺儀和加速度計（註六）。而此低價、低精密度的廣域定位技術則依靠軟體來導入穩定的測量精密度（圖一）。依靠這些改良，定向訓練的經濟負擔倍大幅度減輕。而且使用筆記型電腦的話也能此系統小型化，練習生可以一邊使用此系統，一邊實際行走（圖二）。例如可以使用啟明學校操場之類寬廣無障礙物的地形，讓練習生實際行走並進行安全的訓練。
　　　　
　　　　
　　　　圖一　定向訓練系統的組成與運作
　　　　能夠將指導員所設計的訓練環境使用三次元音響簡單易懂的呈現，並實施安全的訓練。
　　　　
　　　　圖二　訓練系統WR-AOTSTM軟體的電腦顯示畫面
　　　　指導員可以藉由畫面確認假定訓練環境的模樣。
　　　　
　　　　今後的預定
　　　　在視障者的訓練現場，當要進行實際生活環境的定向訓練之前，使用本軟體以剛開始訓練的練習生為對象來模擬訓練。之後也要繼續基於訓練現場的改善要求來進行系統的改良。並且培養能夠活用定向訓練系統來進行訓練的指導員。
　　　　
　　　　用語說明
　　　　註一：定向訓練
　　　　定向訓練是視障者使用聽覺，以聲音當作線索來瞭解週遭空間狀況的技能，在定向訓練中包含有瞭解像汽車之類會發出聲音的物體的存在與位置的「音源定向」和依靠像是牆壁或柱子之類不會發出聲音的物體對聲音的反射或阻擋來瞭解存在與位置的「障礙物知覺」。在其他方面，也包含在室內移動時，使用回音當作線索來感知空間寬廣度的技能。
　　　　
　　　　註二：三次元音響技術
　　　　以人類聽覺能夠掌握發聲物的左右、上下、前後的三次元位置的特性為契機，透過耳機與音響將聲音以三次元的自由位置中再生並讓使用者聽到的技術。相較於一般的音響再生技術，是只有在兩個喇叭之間（耳機的場合是在雙耳之間）才能重現聲音，此技術是從上下左右前後的自由位置都能傳達聲音給使用者聽到。
　　　　
　　　　註三：WR-AOTSTM
　　　　Wide-Range Auditory Orientation Training System。廣範圍定向訓練系統。產業技術綜合研究所與東北大學電氣通訊研究所共同合作，並得到東北福利大學、東北學院大學、國立身心障礙者復健中心的協助所開發的進行定向訓練的系統。使用廣域定位技術，能讓練習生實際行走並進行訓練是其特徵。
　　　　
　　　　註四：DSP
　　　　Digital Signal Processor。數位訊號處理裝置。為了處理數位訊號所特別設計的微處理器。
　　　　
　　　　註五：SifASoTM
　　　　Simulation environment for 3-D Acoustic Software。東北大學電氣通訊研究所開發完成的三次元音響技術。將在以前被認為不使用專用DSP不可能進行的三次元音響處理高速運算，改進為可使用一般普遍個人電腦的通用CPU進行軟體處理的技術。
　　　　
　　　　註六：陀螺儀、加速度計
　　　　測量物體的旋轉、移動狀態的測量器。近年來在手機、平板電腦、遊戲搖桿中也內藏著。年年進行小型輕量化。
　　　　
　　　　註七：廣域定位技術
　　　　以GPS（全球定位系統）、陀螺儀、加速度計為代表，不限制計量可能領域的位置定位技術的總稱。廣域定位技術的位置定位雖然誤差較大，但是由於測量的可行區域基本上沒有限制，可確定在數十公尺內的移動範圍。相對於此，在週遭設置攝影機或電磁系統來測量目標物位置的定位技術，雖然能夠測量出正確的位置，但因受限攝影機視野與電流磁場效力的關係只能定位狹窄的範圍，目標物的移動範圍受限於數公尺內。
　　　　
　　　　資料來源：日本產業經濟綜合研究所
　　　　 http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2013/pr20130411/pr20130411.html#g_1
　　

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