世界初・人工視覚通電知覚技術の実装に成功 群馬パース大学・木村 朗教授が米国公衆衛生学会で発表へ ～眼鏡型カメラ×AI×モールス通電信号で「新しい知覚」を実現～ ～異例の2発表形式で障害者雇用と高齢化社会の課題解決を提言～
群馬パース大学大学院保健科学研究科・木村 朗教授が、眼鏡型カメラとAI(コンピュータビジョン)、モールス通電信号を統合した人工視覚通電知覚技術の実装に成功しました。本技術により、失明者が音も振動も使わずに、対面する人の位置を自ら特定できるという革新的な能力が実現。2025年11月、米国ワシントンDCで開催される世界最大の公衆衛生学会(APHA 2025)で、異例の2つの発表形式で世界に発信します。
人工視覚通電知覚技術とは
新しい「知覚」の創造
●眼鏡型カメラが視線方向の人体を認識
●AIがリアルタイムで位置・距離を解析
●モールス符号に変換し、微弱電流で皮膚に伝達
●脳が通電パターンを「視覚的情報」として知覚
画期的な3つの特徴
- 音も振動も使わない第三の感覚：聴覚・触覚を本来の用途に100％使える
- 眼鏡型の自然な外観：通常の眼鏡と変わらず、社会的受容性が高い
- 対面者の位置特定：顔を向けるだけで会話相手や同僚の位置を把握
実装成功の社会的意義
- 視覚障害者の雇用促進と生産性向上
通勤の安全確保
●駅のホームでの転落事故リスク大幅減少
●混雑した公共交通機関での自立的移動
●介助者なしでの通勤が可能に
職場での生産性向上
●会議で参加者の位置把握、発言者の特定
●同僚とのスムーズなコミュニケーション
●パソコン作業をしながら周囲の状況を認識
●聴覚は会話に、触覚は作業に集中できる
- 誰もが直面する課題への対応
老化は避けられない事実
視覚障害は「他人事」ではありません。加齢により、誰もが視力低下を経験します。眼鏡で視力を保つことができなくなったとき、必要以上の努力が正常な日常行為の限度を超え、通勤や職場での活動が困難になります。
高齢化社会という世界的課題
●日本の視覚障害者の70％が60歳以上
●世界で22億人以上が視覚障害を抱える
●2050年には視覚障害者が倍増する予測
●50-70歳の就労世代の視力低下による離職増加
これは先進国だけの問題ではない
途上国でも急速に高齢化が進行。しかし医療インフラが不十分で、視力回復手術や盲導犬にアクセスできません。人工視覚通電知覚技術は、既に普及しているスマートフォンを活用するため、どの国でも導入可能です。
沖縄県立沖縄盲学校との連携
開発には木村教授の知人である沖縄県立沖縄盲学校スタッフが協力。視覚障害教育と職業訓練の専門家の視点から、モールス信号パターンの最適化、職場での実用性検証、学習カリキュラム開発などの重要なフィードバックを提供。群馬と沖縄を超えた連携により実用性の高いシステムが完成しました。
APHA 2025での異例の2発表
第一発表：ラウンドテーブルディスカッション
●テーマ：「健康情報技術の社会実装」
●実際のシステムと研究内容を説明
●実装成功実験場面の映像
●国際的な専門家(政策立案者、労働経済学者、公共交通関係者、視覚障害当事者等)と政策に取り組む意義・ロードマップについてディスカッション
第二発表：デジタルプレゼンテーション
●米国と日本の地域別視覚障害者の交通事故発生件数と通勤勤労者数を報告
●地域別視覚障害者雇用率と交通事故のクロス分析結果を報告
●安全向上インフラと個人の安全行動支援技術開発の経済的効果への言及
●技術の社会実装、雇用促進法制との連携、公共交通インフラ統合、途上国での導入可能性などを議論
2つの発表の相乗効果：政策議論で必要性を共有→技術実証で実現可能性を証明→国際的な普及への道筋を創出
米国公衆衛生学会(APHA)：創設1872年、会員数2万5千人超。年次総会には約1万5千人の国際的専門家が参加。WHO、米国保健福祉省、各国政策立案者が集まる世界最大の公衆衛生フォーラム。
木村教授のメッセージ
「視覚障害は、誰にでも起こりうることです。誰もが避けられない老化により、いずれ眼鏡では視力を保てなくなる日が来ます。その時、通勤できなくなって仕事を辞めるのか？
人工視覚通電知覚技術は、単なる代替技術ではなく、新しい知覚能力の獲得です。聴覚・触覚を失うことなく、第三の感覚で空間情報を得られる。これにより、視覚障害者が職場で健常者と同等のパフォーマンスを発揮できます。
そして、この技術は高価な医療インフラを必要としません。先進国でなくても、途上国でも導入可能です。
APHAで、この技術と、それを誰もが現実的に使用できることを保証する政策を提言します。誰もが年を重ねても、視力を喪失しても、安全な行動が担保され、自分らしく生きられる社会を実現したい」
今後の展開
●2025年11月：APHA 2025での発表
●2026年 ：製品化に向けたプロトタイプ開発
●2027年以降：国内・国際普及、WHO・ILOとの連携
応用可能性：移動支援だけでなく、会議、買い物、社交場面など、あらゆる日常生活でのQOL向上に貢献。高齢者の転倒防止、ロービジョン者への補完技術としても展開予定。
APHA発表アブストラクト
Computer Vision-Based IoT Device Using Morse Code Electrical Stimulation for Collision Prevention Among Visually Impaired Individuals in Public Transportation
Akira Kimura, Ph.D, MHS, BS
Gunma Paz University, Takasaki, Japan
APHA 2025 Annual Meeting and Expo
Background/Introduction: With smartphone proliferation, visually impaired individuals face increased collision risks in public transportation settings as distracted pedestrians fail to notice white cane warnings. This creates significant health disparities, as visually impaired people experience accidents at rates 68% higher than the general population. Traditional audio-based assistive technologies are inadequate in noisy transportation environments, necessitating innovative approaches to bridge this health equity gap.
Objective/Purpose: To evaluate the effectiveness of an artificial intelligence-powered computer vision system using Morse code electrical stimulation for real-time human detection and collision prevention among visually impaired individuals.
Methods: We developed a low-cost IoT device using Raspberry Pi, MediaPipe, and human detection models implemented in Python, constructible under 50,000 yen ($350 USD). The system provides spatial information through electrical stimulation encoded as Morse code signals, eliminating reliance on audio or vibration feedback. Ten participants (5 sighted with vision occlusion, 5 visually impaired) were tested using a 27-inch display showing human figures in various positions. We measured position identification accuracy and reaction times for detecting human presence and movement in real-time.
Results/Outcomes: Both groups achieved over 90% success rates in accurately identifying human positions (left, right, directly ahead) in real-time. The remaining 10% failures were attributed to electrode displacement. The Morse code-based electrical stimulation method enabled precise spatial awareness without relying on auditory channels, demonstrating significant potential for transportation safety applications.
Discussion/Conclusions: This AI-powered system addresses critical health disparities by providing visually impaired individuals with enhanced situational awareness in public transportation settings. The Morse code electrical stimulation approach offers advantages over traditional audio-based systems in noisy environments. At under $350 USD per unit, this technology is accessible for widespread implementation. Such innovative applications of computer vision technology can significantly reduce collision incidents and improve quality of life for visually impaired individuals, supporting national public health priorities for health equity.
Assessment of individual and community needs for health education Communication and informatics Diversity and culture Implementation of health education strategies, interventions and programs Public health or related education Social and behavioral sciences
デモ動画URL ： https://kimuakilabo.main.jp/Artifact%20Vision%20Human%20Detection.mp4
イメージ動画 ： https://kimuakilabo.main.jp/Artifact%20Vision%20Human%20Detection%20.mp4
木村教授プロフィール： https://researchmap.jp/read0199810/
沖縄県立沖縄盲学校協力内容 新しい装置を用いた実装実験 使用感 応用可能性に関する提言
