Japan Advanced Institute of Science and Technology
JAIST Repository
https://dspace.jaist.ac.jp/
Title
個人空間を拡張するウェアラブルデバイス「
EgoSpace」の開発
Author(s)
足立, 優也; 張, 浩鵬; 鷺坂, 遼; 鳥居, 拓馬; 謝,
浩然
Citation
HCGシンポジウム2019: HCG2019-I-2-4
Issue Date
2019-12
Type
Conference Paper
Text version
publisher
URL
http://hdl.handle.net/10119/17030
Rights
Copyright (C)2019 IEICE. 足立 優也, 張 浩鵬, 鷺坂
遼, 鳥居 拓馬, 謝 浩然, HCGシンポジウム2019,
2019, HCG2019-I-2-4.
Description
個人空間を拡張するウェアラブルデバイス「EgoSpace」の開発
足立 優也
†張 浩鵬
†鷺坂 遼
†鳥居 拓馬
†謝 浩然
††北陸先端科学技術大学院大学 〒923-1211 石川県能美市旭台 1-1
E-mail: †{ s1910007，s1910151，s1910102，tak.torii，xie }@jaist.ac.jp
あらまし 本研究は，個人が使える空間を拡張させ，他者や外部空間との新たな交流集団の提案を目指す。本シ ステムでは，小型プロジェクターをユーザーの頭部に装着し、鏡面反射によって人が立つ範囲内に操作可能なディ スプレイを投影する。本提案システムを用いて日常生活の活動や人とのコミュニケーションの支援を可能とする。
キーワード インタラクション，ウェアラブルデバイス，個人空間，投影
A Wearable Device for Augmenting Personal Space
Yuya ADACHI
†Haopeng ZHANG
†Ryo SAGISAKA
†Takuma TORII
†Haoran XIE
††Japan Advanced Institute of Science and Technology Asahidai 1-1，Nomi，Ishikawa，923-1211 Japan
E-mail: †{ s1910007，s1910151，s1910102，tak.torii，xie }@jaist.ac.jp
Abstract This work aims to explore the novel interaction approach by augmenting the personal space with the proposed
wearable device. In the proposed system，a hat-type wearable device is designed to project the personal information onto the ground floor in front of the wear. A small projector is mounted on the bottom of the proposed device，and the folded mirrors are adopted to reflect the projection image upon the projector. The proposed system is anticipated to support our daily-life activities and facilitate the personal communication. In our case study，we demonstrate the function of map navigation.
Keyword interaction，wearable-device，personal space，projection
1. 研 究 背 景
近 年 ， ス マ ー ト フ ォ ン が 登 場 し た こ と に よ り ， 従 来 の ガ ラ パ ゴ ス 携 帯 が 主 流 だ っ た 時 代 と 比 較 し ， 高 性 能 な 情 報 処 理 能 力 を も つ 小 型 デ バ イ ス が よ り 身 近 な 存 在 に な っ て い る 。 更 に ， ウ ェ ア ラ ブ ル デ バ イ ス や ヘ ッ ド マ ウ ン ト 型 デ バ イ ス な ど ， 形 態 や 用 途 が 様 々 な デ バ イ ス が 登 場 し ， 人 々 の 生 活 や コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン に 変 化 を も た ら し て い る 。 学 術 研 究 に お い て も ， 背 後 か ら 接 近 す る 物 体 を 検 知 し て LED で 知 ら せ る デ バ イ ス [1]や ， セ ン サ ー で 感 知 し た 音 声 を 骨 伝 導 で ユ ー ザ ー に 伝 え る デ バ イ ス [2]，プ ロ ジ ェ ク シ ョ ン マ ッ ピ ン グ な ど を 用 い て 人 間 の 知 覚 を 拡 張 す る デ バ イ ス Head Light[3]な ど ，ヘ ッ ド マ ウ ン ト 型 デ バ イ ス に 関 す る 研 究 が 多 く あ る 。 し か し ， ヘ ッ ド マ ウ ン ト 型 デ バ イ ス は ， ユ ー ザ ー に 情 報 を 伝 達 す る 手 段 が 振 動 や 音 声 な ど に 限 定 さ れ る た め ， デ ィ ス プ レ イ や プ ロ ジ ェ ク タ ー な ど の 視 覚 情 報 を 伝 達 可 能 な 機 器 を 搭 載 し て い る デ バ イ ス と 比 較 す る と 情 報 量 が 少 な く な る と い う 欠 点 が 存 在 す る 。 ま た ， 直 観 的 で 対 話 的 な 操 作 に 関 わ る 研 究 と し て ， ユ ー ザ ー の ジ ェ ス チ ャ ー を 認 識 す る グ ロ ー ブ 型 デ バ イ ス [4]や ，胴 体 に 装 着 す る こ と で 安 定 性 を 向 上 さ せ た ス タ ビ ラ イ ザ ー 型 の デ バ イ ス [5]な ど ，ヘ ッ ド マ ウ ン ト 型 以 外 の デ バ イ ス も 多 く 研 究 開 発 さ れ て い る 。 こ れ ら の デ バ イ ス は ， 目 が 届 く 範 囲 に デ バ イ ス が 存 在 す る た め イ ン タ ラ ク テ ィ ブ な 操 作 が 行 い や す い 。 そ の 一 方 で ， 装 着 部 位 に よ っ て は 視 界 が 防 が れ る な ど の 欠 点 が 存 在 す る 。 上 記 の 点 を 踏 ま え ， イ ン タ ラ ク テ ィ ブ に 操 作 可 能 な ヘ ッ ド マ ウ ン ト 型 デ バ イ ス の 開 発 を 本 研 究 の 目 的 と す る 。イ ン タ ラ ク シ ョ ン の 手 法 と し て ，佐 藤 ら が 行 っ た ， 胴 体 に 着 用 し た モ バ イ ル プ ロ ジ ェ ク タ ー か ら ユ ー ザ ー の 足 元 に 映 像 を 投 影 し ， 深 度 セ ン サ ー と ジ ャ イ ロ セ ン サ ー を 用 い て イ ン タ ラ ク テ ィ ブ な 操 作 を 実 現 す る 研 究 [6]を 参 考 に す る 。 問 題 に な る の は 映 像 を 投 影 す る 場 所 で あ る 。 Lumen Couture[7] の よ う に ユ ー ザ ー の 胴 体 に 映 像 を 投 影 す る 手 法 や 佐 藤 ら の 研 究 [6]と 同 じ く ユ ー ザ ー の 足 元 に 映 像 を 投 影 す る 手 法 な ど が あ る 。 本 研 究 で は ， ユ ー ザ ー の 足 元 に 映 像 を 投 影 す る 手 法 を 採 用 す る 。 そ の 理 由 と し て ， ユ ー ザ ー の 胴 体 に 投 影 し た 場 合 は ユ ー ザ ー 自 身 が 映 像 を 確 認 す る こ と が 困 難 な た め ， イ ン タ ラ ク テ ィ ブ な 操 作 が 行 え な い 。 ま た ， 人 に は そ れ ぞ れ 侵 入 さ れ る と 不 快 に 感 じ る パ ー ソ ナ ル ス ペ ー ス が 存 在 し て い る 。 不 快 に 感 じ る 原 因 と し て 視 覚 情 報 が 大 き な 要 因 で あ る こ と が わ か っ て い る [8]。こ の 空 間 を 活 用 す る こ と で [9] 一般社団法人 電子情報通信学会 シンポジウムTHE INSTITUTE OF ELECTRONICS,
INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS
HCG 2019
HUMAN COMMUNICATION GROUP SYMPOSIUM 2019 HCG2019-I-2-4
の よ う な コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン 支 援 や ナ ビ ゲ ー シ ョ ン （ 目 的 地 ま で の 道 案 内 な ど ） を 支 援 す る 機 能 拡 張 が 可 能 に な る 。
2. 提 案 手 法
本 研 究 で 提 案 す る ウ ェ ア ラ ブ ル デ バ イ ス （ 以 下 ， 本 シ ス テ ム ）は ，Myo セ ン サ ー ，ラ ッ プ ト ッ プ コ ン ピ ュ ー タ ， ウ ェ ラ ブ ル デ バ イ ス で 構 成 さ れ て い る 。 本 シ ス テ ム の 概 要 を 以 下 に 示 す (図 1)。 ま ず 初 め に ， Myo セ ン サ ー が ユ ー ザ ー の ジ ェ ス チ ャ ー デ ー タ を ラ ッ プ ト ッ プ コ ン ピ ュ ー タ に 無 線 を 用 い て 送 信 す る (1)。次 に ，ラ ッ プ ト ッ プ コ ン ピ ュ ー タ は 受 信 し た ジ ェ ス チ ャ ー デ ー タ に 応 じ た 処 理 を 行 い ， 無 線 を 用 い て 映 像 デ ー タ を ウ ェ ラ ブ ル デ バ イ ス に 送 信 す る (2)。最 後 に ，ウ ェ ラ ブ ル デ バ イ ス は 受 信 し た 映 像 デ ー タ を 投 影 す る 仕 組 み で あ る 。 本 シ ス テ ム は ， 小 型 プ ロ ジ ェ ク タ ー や 鏡 ， ア ク リ ル 板 な ど に よ っ て 構 成 さ れ て い る 。 本 研 究 で は プ ロ ト タ イ プ 試 作 品 を 報 告 す る 。 本 シ ス テ ム の プ ロ ト タ イ プ (図 2)で は ，小 型 プ ロ ジ ェ ク タ ー か ら 出 力 さ れ た 映 像 デ ー タ を 2 つ の 鏡 を 用 い て 反 射 さ せ る こ と で 2 方 向 へ の 投 影 を 実 現 し て い る 。 上 記 で 示 し た ウ ェ ラ ブ ル デ バ イ ス を 実 際 に ユ ー ザ ー が 装 着 し て 動 作 し て い る 様 子 を 以 下 に 示 す (図 3)。小 型 プ ロ ジ ェ ク タ ー か ら 投 影 さ れ て い る 矢 印 は ， 目 的 地 ま で の ナ ビ ゲ ー シ ョ ン を 想 定 し て お り ， ユ ー ザ ー は Myo セ ン サ ー を 装 着 し ， ジ ャ ス チ ャ ー 操 作 を 行 う こ と で 投 影 さ れ る 映 像 が 変 化 す る 。 本 シ ス テ ム で 使 用 し た 小 型 プ ロ ジ ェ ク タ ー （ TENKER DLP ミ ニ プ ロ ジ ェ ク タ ー 100 ル ー メ ン ）は ， 寸 法 が 55mm×55mm×55mm，重 量 が 168g で あ る 。デ バ イ ス 本 体 の 重 量 は ，帽 子 部 分 が な い 状 態 で 427g，帽 子 部 分 が あ る 状 態 で 556g で あ る 。3. ま と め と 展 望
本 論 文 で は ，小 型 プ ロ ジ ェ ク タ ー と 鏡 を 用 い て 個 人 空 間 に 映 像 を 投 影 す る ウ ェ ラ ブ ル デ バ イ ス の 概 要 と プ ロ ト タ イ プ ， そ の 動 作 状 況 に つ い て 記 述 し て き た 。 今 後 は ， 全 方 向 投 影 ， 連 携 ア プ リ ケ ー シ ョ ン の 開 発 ， 複 数 デ バ イ ス 間 で の イ ン タ ラ ク シ ョ ン な ど の デ バ イ ス 開 発 を 進 め つ つ ， 本 デ バ イ ス を 用 い た 新 し い コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン の 可 能 性 に つ い て も 実 証 的 な 研 究 を 進 め た い 。 図 1 シ ス テ ム 概 要 図 図 2 ウ ェ ラ ブ ル デ バ イ ス図 3 動 作 状 況
文 献
[1] E. Niforatos， A. Fedosov， I. Elhart， and M. Langheinrich，“ Augmenting Skiers' Peripheral Perception”， Proceedings of the ACM International Symposium on Wearable Computers ， pp. 114-121， September， 2017.
[2] S. Russell， G. Dublon， and J. A. Paradiso， “ Hearthere: Networked sensory prosthetics through auditory augmented reality”， Proceedings of the 7th Augmented Human International Conference 2016 ， pp. 20， February， 2017.
[3] Sony Computer Science Laboratories ， Inc.，“ Head Light”，https://www.sonycsl.co.jp/tokyo/4759/ ，（ 参 照 2019-10-21） .
[4] S. Agarwal ，A. Mondal，G. Joshi，and G. Gupta，“ G “ estglove: A wearable device with gesture based touchless interaction ”， Proceedings of the 8th Augmented Human International Conference ， pp. 3， March， 2017.
[5] R. Kawamura， K. Takazawa， R. Iwasaki， K. Yamamoto， and Y. Ochiai，“ Exo-Balancer: Design Method of Personalized Stabilizers for Shooting Actions”， Proceedings of the 9th Augmented Human International Conference， pp. 32， February， 2018.
[6] 佐 藤 文 宏 ， 松 田 大 輝 ， 酒 田 信 親 ， 西 田 正 吾 ， “ フ ロ ア イ ン タ ラ ク シ ョ ン に 向 け た ウ ェ ア ラ ブ ル 手 足 入 力 イ ン タ フ ェ ー ス ”， 日 本 バ ー チ ャ ル リ ア リ テ ィ 学 会 論 文 誌 ， 20 巻 ， 2 号 ， pp. 163-171， June， 2015.
[7] MakeFashion，“ Lumen Couture”，http://www.makef- ashion.ca/projects/lumen -couture-projection-mapped -dress/， (参 照 2019-10-2） .
[8] 前 田 将 希 ， 酒 田 信 親 ，“ 仮 想 身 体 サ イ ズ に よ る 対 人 距 離 の 視 覚 的 拡 張 の 基 礎 的 検 討 ”， イ ン タ ラ ク シ ョ ン 2016 論 文 集 ，pp. 47-53，February，2016. [9] L. Lugaresi，K. Lin，and D. Zheng，“ Wearable Aura:
Interactive Personal Projection to Bring People Closer”， In Extended Abstracts of the 2018 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems ， SDC05， pp.1-6， April， 2018.
