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日本設備学会北信越支部研究発表大会において敢闘賞を受賞

大学院工学研究科 博士前期課程 知能システム工学専攻 2年

尼形 侑祐さん

知能システム工学専攻・ヒューマンインタフェース研究室(小越康宏准教授)では、ヒトの活動や表情などの様々な特徴を捉え、機械に反映させるプログラミングを構築しています。特に、障害者や高齢者が自立した社会生活を送る上で、不便さを補うシステムづくりに焦点をあて、医療機関と連携した研究を進めています。発声や発音に障害を持つ方の発声器官や構音器官の運動機能を理解し、画像処理や筋電図、音声処理を組み合わせた「呼気トレーニングシステム」をはじめ、人間と機械が接する面を柔軟にし、便利で使いやすいものづくりを目指し、様々な研究開発に取り組んでいます。

言語聴覚システムの開発

amagata01 先天的な聴覚や発声器官におこる障害、言語発達遅滞、脳卒中など、突然の事故による後天的な失語症や言語聴覚障害を克服するためには、聴覚を発達させるためのリハビリが必要になります。医療現場では言語聴覚士(ST)と呼ばれる専門家が患者に寄り添って、献身的なリハビリを行っています。しかし、患者数に対して言語聴覚士の絶対数が不足しているため、患者が自ら学び、習得せざる負えない現状です。

学習者が一人でも取り組めるように、「言語聴覚システム」という訓練支援ツールを開発しました。このシステムは、発話時の声を音声処理し、口唇の動きを画像処理や筋電図から分析するといった多角的なアプローチにより、学習者に重要な母音(ア・イ・ウ・エ・オ)を明瞭に発話することを目指しています。パソコン画面に、モデルとなる発話者の口唇周辺が映し出され、それに合わせて学習者が発話すると、学習者とモデルの声紋波形が表示され、それぞれの響きの違いを確認しながら、正確な発音に近づけていけるというものです。また、学習者の口唇周辺の筋肉に電極を貼り筋電図の分析をすることで、より詳細に口の動かし方を確認しながら明瞭な発話に近づけることができます。さらに、他者の発話を読み取る「口話法」の習得もできるように工夫しました。習得にはかなりの時間と根気が必要なため、言語聴覚士との相談でレベルにあわせた学習プログラムを設定できるようになっています。言語聴覚士との指導を得て、システムで学習することで、リハビリテーションを効果的に行うことを目標にしています。

今後はさらに医療現場のニーズを聞き、専門家がもつ知識や技術をアプリケーションとして取り入れ、発展させていきたいと考えています。

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