眼球 ボ
線 提示
ン 開発
岡島 知也
中 一晶
!中西 英之
" # $ % & # " # ' ( &# ) #
大阪大学
学部応用理
学科
* + # ,
大阪大学大学院
学研究科 知能 機能創
学専攻
-( * + # ,!
独立行政法人科学技術振興機構
+ .
"
. "+ / ( "-0 & ( ( 1 " (&
& 1 ' ( # ( (1 2
& ( ( 1 2 ( (
( ( ( 1
2 + ( # ( (1
じめに
ン ，遠隔地 い 対話相手 あ 実際 対面 い う 感 感覚 あ 34 5567．遠隔地間 対人コ ュ ン い ，音声
対話 比較 ，遠隔操作 ボ 身体動作 伝
場合 ，話者 ン 強化
分 い 3 # 867 3" # 8 !7． ，遠隔話者 映像 物理的 ボ 組 合わ ン
ン 開発 行わ ，中西 握手用 ボ ン 備え 身体接触 提示，及び
ン 強化 功 い 3) # 8 97． ，コ ュ ン 必要 眼球動作 物理的
再現 様々 ン ボ 開発 3:
88 73* 8897， ボ 生 線 ，見 い 感 覚 人 与え 分 い 3; # 88<7． 澤
= * #3* 8 7 い ，話者映像提示 行う立体顔 形状 ン ボ 組 合わ 話者 線方向 物理的 提示 ， 線方向 明確化 ， 効果3 ( & ( 8 7 抑制 功 い ． う ， 滑 遠隔対人コ ュ ン 実現 当 ，物理的 眼球動作 提示
有効 手段 あ いえ ．
， ボ 生 眼球動作 人 う 感 要因 未 明 い い． 々 ， ボ
動作 話者映像 整合性 着目 ，眼球 ボ 話者映 像 合 提示 方法 ，眼球 ボ 生 眼 球動作 ， 対話相手 眼球動 う 感 う 検証 行 ．実験 行う 際 ， 線提示 行う眼球 ボ 話
者映像 ン 合 提示 ン
ン 開発 ．
システム 開発
システム 概要
眼球 ボ 話者映像 合 あ ，眼球 ボ 外観，動 自然 及び合 自然 求 ． +
示 う ，わ わ 開発 ，眼球動作 提 示 眼球 ボ 前面 伸縮性 ン 張 ，
話者映像 前面 投影 ，合 実現 い ． 構 各部分 い 以 示 ．
眼球部分
半球形 義眼部品 用い ， 右眼球 独立
方向 自 度回転， ，両眼球 同期 方 向 自 度回転 ． ， ボ 全体 首 相当 関 節 方向 自 度回転 ． ， ン 比 較 眼球部分 暗 見え 防 ，背面 設置 白 色= 若 透過 う い ．
瞼部分
自 度回転 瞼 開閉運動 行う．瞬 提示 ，目 開 具合 調節 線方向 提示 補助 行う．瞬 機 構 ば 組 合わ ，自然 素早い動作 行 う．
スクリーン部分
白色 用い ，伸縮性 あ
ン い ． 瞼 開閉，眼球 ボ 移動 行
う ， 皺 映像 歪 発生 防 ．
操作方法
線方向 提示 キ ボ 操作 行い，実験中 あ 設定 方向 向 ． 後述 " (3 8 7 操作 い 同様 あ ． ，瞬 ，固 微動
再現 眼球微小振動 ン 自動 行 い ． 連絡 ：中西 英之，大阪大学大学院 学研究科
実験
開発 ン 用い ，眼球 ボ 話
者映像 整合性 差 ， ボ 再現 眼球動作 人 う 感 感覚 与え 影響 検証 ．実験 ，
遠隔話者 向 い合う う 被験者 着席 ，
話者 机 置 い 線 示 説明
いう あ ．約 ：!8間 会話中，話者 い 方向 >回， 線 動作 右 方向 回 線 向 ， 合間 被験者 方向 線 向 い ．
改善 ! 段階 分 行 ， 段階 被 験者 実験 行 ．段階 実験 ， ，! ． 改善 容 結果 項 述 ．被験者 大学生 あ
，実験 ：?人，実験 ：6人，実験!：!人 あ ．
仮説
話者映像 整合性 高 ば眼球 ボ 提示 眼球動作 信憑性 高 考え，次 う 仮説 立
．
仮説：眼球 ボ 話者映像 整合性 高いほ ， ボ 再現 眼球動作 人 う 感 ．
実験条件
仮説 実証 ，眼球 ボ 話者映像 整合性 要因 い !水準 設定 ，以 !条件 用意 @ !，9，?A．
ンB眼球 ボ 条件
ン 話者映像 提示 同時 眼球 ボ 線 提示 行う．
条件
一般的 会議 同様 ， 話
者映像 提示 ．
ュ ボ 条件
話者 映像 提示 ， ボ 眼球 線 提示 行う． ュ ボ " (
用い ，眼球動作 首 回転 提示 ．
図 図 図
図 ム外観ム外観 左ム外観ム外観左左左 内部構造内部構造内部構造内部構造 右右右右 図
図図
図 ム概要ム概要ム概要ム概要
プ
ェクタ
ク ーン
眼球 ボッ
図 図図
図 ププププ 条件条件条件条件 図図図図 ヒューマノヒューマノヒューマノヒューマノ ボッボッボッボッ 条件条件条件条件 図
図 図
図 クククク ーンーンーンーン 眼球眼球眼球眼球 ボッボッボッボッ 条件条件条件条件
図 図図
! 実験環境
実験環境 い ンB眼球 ボ 条件 例 <
示 ．各寸法 各条件 同 あ ．実験者 被験者 別 部屋 居 ，被験者 机 挟 ， ン，あ い
， ュ ボ 対面 着席 ．
ン及び ， 撮影 実験者 胸
映像 表示 ． ， ン 映像
用い 前面 投影 ． ，両者 部屋 設
置 ，音声通話
会話 ．被験者側 ，実験者
映像，あ い ュ ボ 方向 音声 方向 一
致 ， ン， ，あ い ュ
ボ 背後 設置 ． ， ン及び
周 枠 付 あ ，被験者 見え 画面 範
9>×9>3 7 あ ． 範 解像度 8>8× 8>83 C 7
．表示 実験者 映像 ，床 眼球部分 高
8 ，頭部@頭頂 顎 A 縦 長 9
う ．尚， ュ ボ い ，眼球部分 床 高 8 う ．被験者 背筋 伸ば
着席 い， 床 眼球部分 高
， ン等 眼球部分 距離 8
う 椅子 高 ， 置 調節 ．
， ュ ボ 条件 使用 い " (
い 説明 ．頭部 正面向 固定，実験 首関節 回転 ．眼球部分 眼球 ボ 同様 キ ボ 操作 !自 度 駆動 ，瞬 実装 い い．
口 開 い 実験者 発話音量 得 ，
音量 比例 角度 口 開 う ．腕部分 い 回 実験 使用 い 外 ，胴部分 実験者 同 灰色 着用 い ．
尚，実験中，実験者 頭部 背後 壁 固定 ， 方向， 方向 動 い う い ．実験者
ン等 部 設置 ，被験者 様子
確認 ．実験者 手元 キ ボ
眼球 ボ ュ ボ 操作 ．
アンケート
実験後，被験者 対 ン び ン ュ 実 施 ． ン 実験 関 被験者 抱い 印象 度合 い い 質問 ，全6段階 尺度 用い ，
：全 あ い， ：あ い，!：ややあ
い，9： いえ い，?：ややあ ，<：あ ，6： 非常 あ ， いう う 対応 評価 行 ． ン
項目 以 通 あ ．
@-A い 線 わ ．
質問 ，実験者 い 線 被験者
わ う 調 ．
@:A実際 同 部屋 中 説明者 あ ば い 感 ．
質問 ，被験者 実際 同 部屋 中 人 話 い う 感覚 調 ．
ン ュ ン 点数 理 や， 印象や 問題点，感想 聞 ，最後 ン 行 ．
結果及び考察
ン 結果 い ，各条件 比較 結果 6，>，5
示 ．棒 均値 ， 標準誤差 表 ． 各条
件 い 対応あ 要因分散分析 行 ，現段階 項目 有意 差 得 い い． 均値 ン ュ 結果 考察 行う．
，開発 改善 評価 変化 い 述
．実験 段階 眼球 ボ 瞬 機
能及び = 実装 い ．結果， 条件 比 ンB眼球 ボ 条件 評価 ．眼球 ボ い ，瞼 動 い 動 少 ， ボ 眼球部分 奥 い 暗 + 線 わ い いう指摘 被験者 ，実験 瞬 機能 眼球部分 照
実装 ．結果，眼球 ボ 条件 評価 向
い ． ，被験者 前述 指摘 ，
眼球 ボ い 新 ，義眼部品 虹彩 大 見え ，及び眼球 置 固定 い 対 和感 覚 え いう指摘 ．実際，映像 等身大 い 義
眼 虹彩 実際 大 ． 実験! ，
顔 虹彩 大 比率 揃え，眼球後背部 = 設置 ，首 回転 実装 ．結果，眼球 ボ 条件 評価
やや向 ． ，被験者 前述 指摘
． ，眼球動作 ン 少 い
項目 項目 項目
項目 いぐいぐいぐいぐ みへみへみへみへ 視線視線視線視線 っっっっ わわわわ った．った．った．った．
実際 同 部屋 中 説明者 あ た そ
実際実際 同同 部屋 中部屋 中 説明者 あ説明者 あ た そた そ
実際 同 部屋 中 説明者 あ た そ
い 感 た．
い 感 た．
い 感 た．
い 感 た． ク ーン 眼球 ボッ
プ
ヒューマノ ボッ
図 図図
図 実験実験実験実験 瞬瞬瞬瞬 ーーーー 回転回転回転回転 被験者数被験者数被験者数被験者数 人人人人
図 図 図
図 実験実験実験実験 瞬瞬瞬瞬 ああああ ーーーー 回転回転回転回転 被験者数被験者数被験者数被験者数 人人人人
図 図図
図 実験実験実験実験 瞬瞬瞬瞬 ーーーー 回転あ回転あ回転あ回転あ ササササ 変更変更変更変更
9 いう問題 残 い ．以 う ， 改善
合 質 向 ， ボ 映像 整合性 向 ，話者 線 わ や 及び存在感 向 い 予想 ．
，実験! 段階 ， ンB眼球 ボ 条件 条件 同程度 存在感 提示 ， 線 提示 う い ． 理 ，映像 提示
相手 実在 見 い いう印象 いう
意見や， ュ ボ い ，眼球 動い い 分 線 いう う 思え ，相手 顔 映 い
見 い 方向 分 いう意見 被験者 得 ． ，眼球 ボ 立体感 質感，動作 ，実際 話者
ン 向 う側 い い う 感 話 被験 者 ， 被験者 ンB眼球 ボ 条件 高 評価
．以 う ， ン あ ュ
ボ 条件 比較 ， ンB眼球 ボ 条件 話者映 像 合 ， ボ 映像 整合性
話者 存在感 増 ，提示 線 話者 あ いう信憑性 向 い 予想 ．
以 ， 改善 合 質 向 結果 ，
! 水準 実験結果 比較 ，話者映像 眼球 ボ 整 合性 高いほ ， ボ 再現 眼球動作 人
う 感 いう見通 得 ．
おわりに
本研究 ， ボ 生 眼球動作 人 う 感 要因 検証 ， ボ 話者映像 整合 性 着目 ， 線提示 行う眼球 ボ 話者映像
ン 合 提示 ン 開発 ，実
験 評価 行 ． 結果，有意 差 得 い い ， 改善 ン ュ 結果 ， ボ 再現 眼球動作 人 あ う 感 いう見通 得 ． 後 眼球動作，実験 ，及び ン 項目 改善 行い，実験 予定 あ ．
謝辞
実験 協力 い い 山口隆浩氏 深 感謝 ．本 研究 ，/ " . " 人 存在 伝 携帯型遠隔操作 ン 研究開発 研究領域：共生社会 向 人間調和 型情報技術 構築 支援 ．
参考文献
3: 88 7 . : + - ( + D & 4 #+ : E - 0
+ F - " '& = + F & F " * ( . + ( + D -E ( '& + F + 88 1 3 ( & ( 8 7 / ( & (+ - * & (+ / : # E " * = $ *
D ( . + D 1 F0-+ 8 1
34 5567 % 1 4 + - /1 + :1 2 & + - + 2 & E 0 ( * ( ( . & + = & - + 5561 3* 8 7 % * + ; F & + /& # E
= #E - &
( & & + D 1 F + 8 1
3* 8897 ' & * + % &# F + *& * & + * G + ' ( # " # &+
+ * . . + D + - & " # E C C
& ( 9 E & ( ( + D 1 F + F + 8891
3) # 8 97 ' ( &# ) # + % & # " # ( ;& 2 ( E ' ( # E " & 0 ( * ( ( " + D 1 .'F+ 8 91 3 8 7 % + & ) + % &# % ( +
& : + " & 2 + ' F & E C ) & ; & ( - ( D
" ( 2 (+ / & -( ( . & F ( F F + 8 1 3 # 867 &# # + " # &# % ( + " & +
' F & + ) ' E - ( ( " & * ( & '& # D + D 1 ' F+ F + 8861
3" # 8 !7 % & # " # + & + ' ( &# ) # ( ' F & + * & E '
" - F . & + D 1 ." + 8 !1
3; # 88<7 ;& ; # + % & # + ' F & + ) ' + " # * E
