実時間のインタラクションに基づくヒューマンインタフェースシステムの試作研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555080
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 久野 義徳 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10252595)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 島田 伸敬 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10294034) ; 三浦 純 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90219585) ; 白井 良明 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50206273) ; 塩原 守人 富士通研究所, マルチメディアシステム研究所, 主任研究員
• Keywords: コンピュータビジョン / ヒューマンインタフェース / 仮想現実 / ジェスチャ認識 / 実時間システム / 視線 / 意図理解 / 車椅子

Research Abstract

人間と機械のコミュニケーションの手段として,人間同士の場合と同様にジェスチャが注目されている.しかし,従来のジェスチャ認識を利用したヒューマンインタフェースの研究では,ユーザが手を動かすのは機械に指示を送るときだけで,行うジェスチャもあらかじめ登録してある少数の特定のものと仮定していた.従って,ユーザが指示を意図しないで手を動かすと,それを指示と誤認識するおそれがあった.また,登録されていないジェスチャが認識できないばかりでなく,登録されたジェスチャでも環境条件等の違いで機械に見え方が異なると認識できないという問題があった.昨年度までに,前者については他の非言語的行動の使用が,後者については行動呈示と観察のインタラクションが有望であることが分かった.今年度は,これを実際のヒューマンインタフェースシステムに実装し,使用実験をとおして有効性を実証した.
まず,視線の代りに顔の向きを用い,顔がディスプレーの方を向いているときだけ操作を意図したジェスチャとして認識する仮想世界の操作システムを開発した.次に,行きたい方向に顔を向ければそちらに動く知的車椅子を開発した.後者では,顔をそちらに行きたくて向けたかどうかを,顔の動きと周囲環境の観察結果から判断する方法を考案した.また,車椅子が、ら降りているときに,ジェスチャで呼び寄せるなどの操作をできるようにした.ここに,行動提示と観察のインタラクションを組み込み,ジェスチャが確実に認識できないときでも,人間とのインタラクションにより,最終的には人間の思うように動かせることを確認した.

Research Products

• [Publications] 足立佳久,中西知,久野義徳,島田伸敬,白井良明: "顔の視覚情報処理を用いた知的車椅子"日本ロボット学会誌. 17・3. 423-431 (1999)
• [Publications] Y. Kuno , S. Nakanishi, T. Murashima, N.Shimada, and Y.Shirai: "Robotic wheelchair with three control modes"Proc. 1999 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 2590-2595 (1999)
• [Publications] Y. Kuno, T. Ishiyama, S. Nakanishi and Y. Shirai: "Combining observations of intentional and unintentional behaviors for human computer interaction"Proc. ACM SIGCHI Conf. on Human Factors in Computing Systems (CHI 99). 238-245 (1999)
• [Publications] Y. Kuno ,S. Nakanishi, T. Murashima, N.Shimada, and Y.Shirai: "Robotic wheelchair observing its inside and outside"Proc. IAPR International Conference on Image Analysis and Processing. 502-507 (1999)
• [Publications] S. Nakanishi,Y.Kuno, N. Shimada, and Y. Shirai: "Robotic wheelchair based on observations of both user and environment"Proc. 1999 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 912-917 (1999)
• [Publications] Y. Kuno, S. Nakanishi, T. Murashima, N.Shimada, and Y.Shirai: "Intelligent wheelchair based on the integration of human and environment observations"Proc. 1999 IEEE International Conference on Information Intelligence and Systems. 342-349 (1999)
• [Publications] 林健太郎,久野義徳,島田伸敬,白井良明: "動的ロバストキャリブレーションによる人体の姿勢復元"電子情報通信学会論文詩D-II. J83-D-II(掲載決定). (2000)
• [Publications] 村嶋照久,久野義徳,島田伸敬,白井良明: "人間と機械のインタラクションを通じたジェスチャの理解と学習"日本ロボット学会誌. 18(掲載決定). (2000)