世界の先端研究が、
KATVRを選ぶ理由。
もはや、歩行型VRは「実験的な試み」ではありません。
リハビリテーション、神経科学、空間認知、避難行動シミュレーション。
世界中のトップジャーナルで引用され続ける、信頼と実績のプラットフォームへ。
Evidence & Impact
2023年以降、KATVRを用いた査読付き論文が急増しています。
(査読付き論文数)
高インパクトファクター誌に掲載
(国際的な採用実績)
および公的研究機関での導入
(高い再現性)
研究データの比較・検証が容易
(学際的な応用)
分野を横断する汎用性
リハビリテーション
Rehabilitation脳卒中患者におけるVR歩行訓練の効果
脳卒中患者16名と健常対照16名を対象に、半没入型スクリーン装置（GRAIL）と完全没入型HMDを用いたVR歩行訓練を実施。オプティックフロー速度を変化させ、歩行バイオメカニクスへの影響を評価した。
研究成果
- HMD使用時、脳卒中患者で歩調が有意に低下し、慎重な歩行パターンを示した
- オプティックフロー速度に応じて歩行速度を適応調整する能力を確認
- HMDの方が半没入型より歩行パターンへの影響が大きく、より高い臨場感を実現
- 脳卒中患者もHMD環境下で安全に楽しみながら訓練が可能であることを実証
パーキンソン病患者のVRトレッドミル訓練
パーキンソン病患者20名を対象としたランダム化パイロット試験。半数にVR付きトレッドミル訓練（C-Mill使用）、半数に従来理学療法を4週間実施し、歩行機能とバランス能力の改善効果を比較検証した。
研究成果
- 両群で歩行機能が有意に向上したが、VRトレッドミル群でより大きな改善を確認
- 6分間歩行距離とバランス能力がVR群で対照群より有意に改善
- VR付き歩行訓練が歩行速度とバランス能力向上に特に有効であることを実証
多発性硬化症患者のフレイル改善効果
多発性硬化症（MS）患者83名を対象とした多施設ランダム化比較試験。6週間の認知運動リハビリプログラムとして、トレッドミル歩行訓練＋VR群と従来訓練群の効果を比較した。
研究成果
- 両群で40項目フレイル指数（FI）が有意に改善
- 認知機能関連フレイル指数（FI-cognitive）はVR併用群で有意に大きく改善
- VRトレッドミル訓練が身体的フレイルのみならず認知的フレイル改善に特に有効
レット症候群患者へのVRトレッドミル歩行訓練
希少疾患であるレット症候群（RTT）を持つ小児・思春期の患者数名を対象に、VR対応トレッドミル装置を用いた歩行リハビリ訓練のパイロット研究を実施。
研究成果
- 全ての参加者がVRトレッドミル上での歩行訓練を完遂し、有害事象なし
- 保護者からVRトレッドミル訓練に対する高い満足度が示された
- RTT患者の新たなリハビリ戦略となり得ることを示唆
外傷性脳損傷者のVR横断歩行訓練
外傷性脳損傷(TBI)で自己認識や判断力に課題を抱える患者に対し、VRトレッドミルを用いた道路横断訓練の可能性を検討するケーススタディ。
研究成果
- VRトレッドミル上で安全に道路横断をシミュレート可能
- 現実では再現困難な危険場面をVRで安全に練習できる利点を確認
- TBIによる病識欠如や判断力低下へのリハビリ介入として有望
高齢者・障害者支援
Support for Elderly & Disabled視覚障害児向けVR歩行訓練システム
視覚障害のある子どもが安全に白杖歩行訓練を行えるVRシステムを開発。KATWALKを用いた歩行型VR環境に音響フィードバックを加えた。
研究成果
- VR訓練により子どもの歩行に対する不安が軽減された
- 安全な環境での繰り返し練習により、効率的なスキル習得を実現
- 少人数指導でも高い教育効果を達成できることを実証
介護施設でのVRトレッドミル運動
高齢者介護施設スタッフと入居者を対象に、高齢者向けVR全方向トレッドミルを用いた運動について調査・実証実験を実施。
研究成果
- 身体活動増進や認知刺激効果に対するスタッフの期待を確認
- 屋外歩行困難な要介護高齢者にはVRトレッドミルが特に有用であることを示した
- 安全面の懸念に対して座位型VRトレッドミルを新たに開発
支援住宅におけるVRトレッドミル運動の実装評価
高齢者向けVRトレッドミルを支援付き高齢者住宅にて6週間導入し、居住高齢者7名が利用。使用頻度や歩行機能の評価を実施した。
研究成果
- 高齢者はVRトレッドミル運動を安全に完遂でき、全員が6週間の訓練を実施
- 身体活動や健康増進への動機づけ効果を確認
- 高齢者の受容性は良好であることを実証
防災・避難行動
Disaster Prevention & Evacuation津波避難行動分析とVRトレッドミルの有効性
KATWALKを用いて津波避難行動を分析。視線と移動方向を独立して操作できる特徴により、現実の避難行動に即した動作が可能となった。
研究成果
- 実際の人間の自然な避難行動をより正確に再現
- 歩行中でも周囲の状況（避難標識等）を容易に確認可能な視認性を実現
- 徒歩での避難の身体的な体験を通じた防災意識向上への効果を確認
VR空間での避難行動モデリング
VR内での避難行動分析により、人間の避難時の意思決定をモデル化する研究。KATWALK上を歩行しての避難シミュレーションを行った。
研究成果
- VRでの人間の避難行動パターンが実際の火災避難事例と高い一致性を示した
- 災害時の人間行動理解にVRトレッドミルが有用なツールであることを実証
- 避難計画策定や建物設計への応用可能性を示した
軍事・訓練
Military & Training米陸軍歩兵向けVR没入訓練
米国陸軍兵士15名を対象に、シミュレーショントレーニングの没入度と身体的インタラクションの影響を評価。全方向トレッドミル条件などで比較した。
研究成果
- 没入度と身体的関与が高いトレッドミル条件で興奮や没入感といった感情面で有意な向上
- VRトレッドミル併用訓練が感情的エンゲージメントを高める可能性を示した
- 軍事シミュレーション訓練における没入型技術の有効性を確認
VR行軍シミュレータによる身体・認知パフォーマンス評価
長距離行軍中の身体的疲労と認知機能への影響をVRで再現・評価するシステムを開発。10kmの重装備行軍シナリオをVR上に構築した。
研究成果
- 参加者全員が長時間の負荷行軍（平均約2時間）を完遂
- VR行軍シナリオ内の認知課題スコアは、現実の標準認知テスト結果と高い相関関係を示した
- 兵士の身体・認知機能研究に有用であることを実証
技術開発・歩行解析
Technology & Gait AnalysisVR全方向トレッドミル制御アルゴリズム
VR内で自由に歩行できる全方向トレッドミルの制御アルゴリズムを比較検証。標準制御と提案手法（状態オブザーバ型制御）の歩行追従性能を評価した。
研究成果
- 曲がりながら歩行する軌道では提案手法が標準制御を上回った
- VRトレッドミルの制御アルゴリズム改良により、より自然な方向転換が可能になることを実証
- 用途に応じた最適制御手法の使い分けの重要性を示した
VR全方向トレッドミルと実地歩行の比較
健康成人15名を対象に、実地歩行、Infinadeck全方向トレッドミル上でのVR歩行の3条件で前方直進と方向転換動作を比較分析した。
研究成果
- トレッドミル歩行は実地より歩行速度が遅く、一歩の長さも短縮した
- 速度以外の時空間パラメータは実地と近い値を示した
- 概してODT歩行は現実の歩行と類似するが慎重な歩行傾向が見られた
超薄型・高速VR全方向トレッドミルの設計
ODTの小型高速化を目的とした開発研究。装置の厚み低減と高速応答を両立するため、新しいヘリカル式駆動機構を考案した。
研究成果
- 提案するヘリカル伝達機構により従来ODTの約1/2の厚みを実現
- 各軸方向へのスムーズかつ高速な動作を達成
- より家庭や商業施設で導入しやすいODT設計に貢献
VR歩行インタフェース：全方向トレッドミル等複数手法の比較
現実空間歩行、電動式全方向トレッドミル、受動式スライディング装置、歩行動作同期自動靴型デバイスの4条件で比較した。
研究成果
- 現実空間を直接歩行した場合が最も高い移動効率と精度を示した
- 電動式ODTは身体的自然さで受動式より優位
- 現実の歩行感覚に最も近いのはトレッドミル方式との意見が多数
ODT歩行 vs 実歩行の空間認知への影響
VRトレッドミル条件と実空間歩行条件を比較し、VR内での距離・方向感覚に与える影響を調査した。
研究成果
- VRトレッドミル条件では距離を過大評価する傾向が確認された
- トレッドミル条件でVR酔い症状の訴えが有意に多く確認された
- 補助的な方向感覚フィードバックの導入が有効と示唆
VR全方向トレッドミルでの障害物回避戦略
VR内での歩行時における障害物の回避行動が、現実空間での歩行時と比べてどのように異なるかを検証。
研究成果
- VRトレッドミル上では回避軌道が大きく膨らみ、障害物との間隔も広くなる
- 回避行動を開始するタイミングや迂回方向の選択は、現実環境と同様
- 電動式ODTは受動式ODTより現実歩行との差異が小さく有用
全方向トレッドミル vs リダイレクト歩行の没入感比較
「全方向トレッドミル(ODT)」と「リダイレクト歩行(RDW)」について、没入感（プレゼンス）の観点から比較評価した研究。
研究成果
- ODT・RDWのいずれの手法でも高い没入感が得られることを確認
- VR酔いの発生率や程度は両条件で大きな差がなく、どちらも快適に利用可能
- 歩行系VRインタフェースの没入効果の有効性を示した
その他の応用分野
Other ApplicationsVR歩行者流シミュレーション
都市計画分野で、VR上に実歩行者とNPCが共存する歩行者流シミュレーションシステムを開発。KATWALKによるユーザの実歩行データを利用。
研究成果
- リアルタイムに複数人の歩行動作を再現することに成功
- 都市空間設計への応用可能性を示した
- 実歩行者とバーチャル歩行者の混在環境での人流解析手法を確立
COVID後遺症治療：VR併用トレッドミル運動の効果
COVID-19後遺症患者16名を対象に、トレッドミル歩行運動と、VR映像を見ながらのトレッドミル運動の効果を比較した。
研究成果
- 両群とも疲労感・認知機能・睡眠の指標が有意に改善した
- VR併用群で運動プログラムに対する満足度が有意に高い
- VRによる動機づけ効果を確認した
協調VRナビゲーションにおける脳内・脳間同期
VRトレッドミルを用いた協調ナビゲーション課題中の脳活動同期を調べた最先端研究。2人同時脳活動記録（ハイパースキャニング）手法を用いて解析した。
研究成果
- VR内協調ナビゲーション中、両者の脳内に特徴的な活動パターンが出現
- 2人の脳活動の同期（脳間相互作用）も確認された
- VRトレッドミル上での協働作業が人々の脳活動を同期させる様子が明らかに