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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Dialogue environment generation and control system based on embodied entrainment

Research Project

Project/Area Number 20H04232
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

渡邉 富夫  岡山県立大学, 情報工学部, 特任教授 (30167150)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 綿貫 啓一  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30212327)
石井 裕  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (30372642)
西田 麻希子  岡山県立大学, デザイン学部, 准教授 (80382365)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywordsヒューマンインタフェース / ヒューマンインタラクション / コミュニケーション / インタラクション / 引き込み
Outline of Annual Research Achievements

身体的引き込みと対話場の生成メカニズムの解明、およびその対話場生成・制御メカニズムのモデル化を達成するために、【研究1】これまでに開発してきた(Ⅰ)身体的コミュニケーションの合成的解析・理解のための身体的バーチャルコミュニケーションシステム、(Ⅱ)コミュニケーション支援のための音声に基づく身体的インタラクションシステム、(Ⅲ)コミュニケーション場の生成制御のための集団インタラクション・コミュニケーションシステムを研究開発展開し、対話場の生成・制御システムのプロトタイプを構築している。リズム同調を損なうことなく言語的なインタラクションを行うシステムとして、発話内単語の感情極性に基づき反応動作を行う身体引き込みキャラクタシステムや発話単語から生成されたオブジェクトが引き込み反応することで発話を促進するシステム等、各種の身体的引き込みシステムを開発展開し、官能評価及び対話者のインタラクション行動特性解析によりシステムの有効性を示した。また、【研究2】生体計測と脳科学に関する知見に基づく発話と心的状態の関連性の評価から、脳機能計測(NIRS)を用いて対面・画面越しの会話におけるうなずきの有無による身体的引き込み現象の脳賦活解析により、前頭前野における会話時の引き込み現象を分析評価し、条件によって引き込み現象が起こる脳部位が変わることを示した。さらにGiannopulu教授(オーストラリア・ボンド大学)との国際共同研究で、身体的引き込み技術を応用した身体的インタラクション玩具を用いて各国での自閉症児と健常児を対象に生体情報計測および発話行動分析・官能評価し、システムのコミュニケーション効果を実証した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

コロナ禍の影響により、これまでの対面でのシステム開発・解析・評価が困難で、とくに評価実験に基づくシステム開発への展開が手探り状態であったが、新たにオンラインを活用・併用してのシステム開発・評価を展開している。

Strategy for Future Research Activity

コロナ禍で研究活動が制限されているが、引き続き、身体的引き込みと対話場の生成メカニズムの解明、およびその対話場生成・制御メカニズムのモデル化を達成するために、【研究1】これまでに開発してきた(Ⅰ)身体的バーチャルコミュニケーションシステム、(Ⅱ)音声に基づく身体的インタラクションシステム、(Ⅲ)集団インタラクション・コミュニケーションシステムをオンラインを活用・併用して研究開発展開し、対話場の生成・制御システムのプロトタイプを開発する。また、【研究2】生体計測と脳科学に関する知見に基づく発話と心的状態の関連性の評価から、積極的な対話を促す快適な対話場の実現に向けた対話場生成・制御メカニズムのモデル化を試行する。

  • Research Products

    (23 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Bond University, iCAM(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Bond University, iCAM
  • [Journal Article] Ordered interpersonal synchronization in ASD children via robots2020

    • Author(s)
      Irini Giannopulu, Aude Etournaud, Kazunori Terada, Mari Velonaki and Tomio Watanabe
    • Journal Title

      Scientific Reports (Q1), a nature journal

      Volume: 10 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74438-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A video communication system with a virtual pupil CG superimposed on the partner's pupil2020

    • Author(s)
      Yoshihiro Sejima, Ryosuke Maeda, Yoichiro Sato and Tomio Watanabe
    • Journal Title

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      Volume: 14 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0091

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] VR空間における複数非参与者を含む雑音環境を利用した発話支援システム2020

    • Author(s)
      森川 大輔,石井 裕,渡辺 富夫
    • Journal Title

      ヒューマンインタフェース学会論文誌

      Volume: 22 Pages: 403-410

    • DOI

      10.11184/his.22.4_403

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ダンベル把持機構を有する上肢外骨格型ロボットシステムの開発―重力負荷変動の影響を受ける空気圧シリンダ推力による力のつり合い実験用教具として―2020

    • Author(s)
      山田 貴志, 渡辺 富夫
    • Journal Title

      日本産業技術教育学会誌

      Volume: 62 Pages: 357-366

    • DOI

      10.32309/jjste.62.4_357

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Avatar Twin using shadow avatar in avatar-mediated communication2021

    • Author(s)
      Yutaka Ishii, Satoshi Kurokawa and Tomio Watanabe
    • Organizer
      Proc. of the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Presentation Support System using Group Pupil Response Interfaces2021

    • Author(s)
      Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato and Tomio Watanabe
    • Organizer
      Proc. of the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Smart Speaker Interaction through ARM-COMS for Health Monitoring Platform2021

    • Author(s)
      Teruaki Ito, Takashi Oyama and Tomio Watanabe
    • Organizer
      Proc. of the 23rd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 心が通う身体的コミュニケーションシステム2021

    • Author(s)
      渡辺富夫
    • Organizer
      電子情報通信学会2021年総合大会企画
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation of entrainment of heart rate and brain activation depending on the listener's nodding response and the conversation situation2020

    • Author(s)
      Tomofumi Sakata, Keiichi Watanuki, Kazunori Kaede and Tomio Watanabe
    • Organizer
      Proc. of the 12th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE 2021) and its affiliated conferences
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of an interface that expresses twinkling eyes superimposing human shadows on pupils2020

    • Author(s)
      Yoshihiro Sejima, Makiko Nishida and Tomio Watanabe
    • Organizer
      Proc. of 22nd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Speech recognition approach for motion-enhanced display in ARM-COMS system2020

    • Author(s)
      Teruaki Ito, Takashi Ooyama and Tomio Watanabe
    • Organizer
      Proc. of 22nd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 身体的引き込みに基づく対話場における感性認知2020

    • Author(s)
      渡辺富夫
    • Organizer
      日本機械学会 2020年度年次大会先端技術フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 対面・画面越しの会話におけるうなずきの有無による身体的引き込み現象の脳賦活解析2020

    • Author(s)
      坂田 智章,綿貫 啓一,楓 和憲,渡辺 富夫
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Presentation] 熱伝導方程式に基づく場の盛り上がり推定モデルによるカラオケシステムの開発2020

    • Author(s)
      中村 駿,渡辺 富夫,石井 裕
    • Organizer
      2020年度(第71回)電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集
  • [Presentation] 語りかけで成長する身体引き込みキャラクタを用いた発話継続システムの開発2020

    • Author(s)
      久富 彩音,石井 裕,渡辺 富夫
    • Organizer
      2020年度(第71回)電気・情報関連学会中国支部連合大会講演論文集
  • [Presentation] 瞳孔表現メディアにおける瞳孔面積の違いに対する印象評価2020

    • Author(s)
      瀬島 吉裕,川本宙輝,佐藤 洋一郎,渡辺富夫
    • Organizer
      日本機械学会第30回設計工学・システム部門講演会
  • [Presentation] 自動生成による身体引き込み反応をアバタと聞き手オブジェクトに同期表示したコミュニケーション評価2020

    • Author(s)
      石井 裕,渡辺 富夫,黒川 智司
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースサイバーコロキウム論文集
  • [Presentation] 瞳孔に自己影を重畳合成した瞳輝インタフェースの開発2020

    • Author(s)
      瀬島 吉裕,西田 麻希子,渡辺 富夫
    • Organizer
      日本機械学会 2020年度年次大会
  • [Presentation] 聞き手キャラクタへの語りかけにおける複数非参与者による音量調節可能な喧騒音と環境雑音提示の評価2020

    • Author(s)
      森川 大輔,渡辺 富夫,石井 裕
    • Organizer
      ヒューマンインタフェース学会研究報告集
  • [Presentation] 情動的共感を表出する涙目ロボットの開発2020

    • Author(s)
      瀬島 吉裕,渡辺 富夫
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2020講演論文集
  • [Presentation] 人を引き込む身体的インタラクション・コミュニケーション技術2020

    • Author(s)
      渡辺 富夫,石井 裕
    • Organizer
      イノベーション・ジャパン2020,大学見本市オンライン
  • [Remarks] 岡山県立大学情報工学部ヒューマンインタフェース研究室

    • URL

      URL http://hint.cse.oka-pu.ac.jp/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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