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2016 Fiscal Year Research-status Report

認知症予防を目指した共感的情動表現を行うアニマル型瞳孔反応ロボットの開発

Research Project

Project/Area Number 16K01560
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

瀬島 吉裕  岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (40584404)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords瞳孔反応 / ヒューマンインタフェース / メディア表現 / ロボットセラピー / 感性情報処理 / 画像処理
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,「(1)情動を伴う瞳孔反応のモデル化」,「(2)アニマル型瞳孔反応ロボットの開発」を主要テーマとして進めた.本年度は,まず(1)の快情動を対象に研究開発を行った.
(1)では,快情動の典型として笑いに着目し,瞳孔計測デバイスを用いて,自然な笑い生成時における瞳孔反応を計測・解析した.具体的には,快情動を伴う自然な笑いと,快情動を伴わない作り笑い(表情筋のみの動作)の比較を行った.自然な笑いの生成には,漫才映像の視聴を行わせた.作り笑いは,ディスプレイによる指示で行わせた.また,自然な笑いが快情動の覚醒状態であるのに対して,統制条件として快情動の沈静状態を生成した.快情動の沈静状態には,風景映像の視聴により生成した.被験者は男女30名であった.実験の結果,快情動を伴う自然な笑い生成時には,通常時と比較して瞳孔面積が約1.2倍になることが示された.一方,快情動を伴わない作り笑い生成時には,変化割合が小さいことが示された.また,風景映像視聴時には,通常時と比較して瞳孔面積が約0.9倍になることが示され,先行研究と同様の知見が得られた.これらのことから,快情動を伴う自然な笑い生成時の瞳孔反応は,約1.2倍拡大することが明らかとなった.この知見に基づいて,これまでに開発してきた瞳孔反応インタフェースを用いて,笑い反応を生成する瞳孔反応システムを開発した.このシステムは,対話者がシステムに駄洒落等の笑いを誘発するように語りかけると,聞き手のタイミングで瞳孔の拡大反応を生成する.このシステムを用いてコミュニケーション実験を行った結果,瞳孔の拡大反応を表現することで,「場の盛り上がり」「共感しやすさ」「親近感」が向上する等,情動伝達の強調効果を確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は,「(1)情動を伴う瞳孔反応のモデル化」を主要なテーマとして位置付け,研究を行った.その成果として以下の内容が得られた.
1)快情動の典型である笑い生成時には,瞳孔面積が拡大することを示した
2)これまでに開発してきたプロトタイプシステムを応用展開し,情動を伝達する瞳孔反応システムを開発した
3)開発したシステムを用いたコミュニケーション実験により,瞳孔の拡大反応が情動伝達に効果的であることを示した
4)上記の内容について,国内外の学術集会において研究成果発表を行った

Strategy for Future Research Activity

今後の研究計画として,基本的には当初の申請書通りに進める予定である.
とくに,自然な笑いが覚醒情動であることから,平成29年度では沈静情動に着目し,同様の手続きで検証実験を行う予定である.さらに,これらの情動が伝染して共感促進を図るための瞳孔反応モデルの開発を行い,システムに適用することで,共感促進技術の確立を目指す.そして,情動的伝染によりもたらされる共感コミュニケーションの効果を,研究室のモデル実験だけでなく,デモ展示等の社会実験を通じて広く検証していく.

Causes of Carryover

本年度に購入した瞳孔計測装置が比較的安価であり,さらに研究旅費(海外渡航)が別途確保できたため,全体としては予定していた支出よりも少なかった.

Expenditure Plan for Carryover Budget

差額分については,国内外で開催される学会での研究成果発表に関する大学院生(岡山県立大学大学院 情報系工学研究科 システム工学専攻 江川翔一,前田涼介)の旅費等に当てる予定である.

Remarks

【受賞】
(1)第18回(平成28年度)日本福祉工学会論文賞受賞
(2)第18回IEEE広島支部学生シンポジウム 優秀研究賞受賞

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Speech-driven Embodied Entrainment Character System with Pupillary Response2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe, Mitsuru Jindai
    • Journal Title

      Bulletin of the Mechanical Engineering Journal

      Volume: 3 Pages: 1-11

    • DOI

      http://doi.org/10.1299/mej.15-00314

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Estimation Model of Interaction-activated Communication based on the Heat Conduction Equation2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Sejima, Tomio Watanabe, Mitsuru Jindai
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 10 Pages: 1-11

    • DOI

      http://doi.org/10.1299/jamdsm.2016jamdsm0103

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 場の盛り上がり推定モデルを用いた視線インタラクションを支援する音声駆動型身体引き込みキャラクタシステム2016

    • Author(s)
      瀬島吉裕,小野光貴,渡辺富夫
    • Journal Title

      日本機械学会論文集

      Volume: 82 Pages: 1-12

    • DOI

      http://doi.org/10.1299/transjsme.16-00114

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] A Laughing-driven Pupil Response System for Inducing Empathy2016

    • Author(s)
      Shoichi Egawa, Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • Organizer
      the 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2016)
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2016-12-13 – 2016-12-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複数の瞳孔反応インタフェースを用いたプレゼンテーション支援システムの開発2016

    • Author(s)
      江川翔一,瀬島吉裕,岡本大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • Organizer
      2016年IEEE広島学生シンポジウム論文集
    • Place of Presentation
      山口大学常盤キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-19 – 2016-11-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 笑い反応による共感誘発のための瞳孔反応システムの評価2016

    • Author(s)
      江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • Organizer
      日本機械学会第26回設計工学・システム部門講演会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2016-10-08 – 2016-10-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an Embodied Avatar System using Avatar-Shadow's Color Expressions with an Interaction-activated Communication Model2016

    • Author(s)
      Yutaka Ishii, Tomio Watanabe, Yoshihiro Sejima
    • Organizer
      the 4th annual International Conference on Human-Agent Interaction (HAI2016)
    • Place of Presentation
      ワン・ノース
    • Year and Date
      2016-10-04 – 2016-10-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 発話音声に基づく投影型瞳孔反応ディスプレイの開発2016

    • Author(s)
      瀬島吉裕,太田俊介,江川翔一,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • Organizer
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-12 – 2016-09-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pupiloid: A Pupil Response Robot for Emotional Expression in Voice Communication2016

    • Author(s)
      Yoshihiro Sejima, Shoichi Egawa, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • Organizer
      the 25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2016)
    • Place of Presentation
      コロンビア大学
    • Year and Date
      2016-08-26 – 2016-08-31
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pupiloid: 情動表現のための瞳孔反応ロボットの開発2016

    • Author(s)
      瀬島吉裕,江川翔一,岡本大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016講演論文集
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-06-09 – 2016-06-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 笑い表現による共感を誘発する瞳孔反応システムの開発2016

    • Author(s)
      江川翔一,瀬島吉裕,岡本大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016講演論文集
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-06-09 – 2016-06-11
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 岡山県立大学情報工学部人間情報工学科 コンピュータ工学研究室

    • URL

      http://www-ce.ss.oka-pu.ac.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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