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人とロボットの潜在的コミュニケーションの基盤となる他者歩行知覚

Publicly Offered Research

Project AreaFounding a creative society via collaboration among humans and robots
Project/Area Number 22118504
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

北崎 充晃  豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90292739)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2010: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords歩行者 / 進行歩行知覚 / ロボット / 社会的知覚 / 進行方向知覚
Research Abstract

本研究では,自分に向かって歩いてくる他者の知覚について,その視覚情報処理の機能と仕組みを解明し,人とロボットがお互いに歩き回るようなダイナミックな場面で潜在的で自動的なコミュニケーションを成立させる要因を特定し,人とロボットが自然に共生できるシステムの提案を行う。特に,潜在的コミュニケーションに深く関与する「顔」や「しぐさ」の情報を操作し,歩行者(人やロボットなど)の方向知覚に及ぼす影響を心理物理学的手法によって研究する。
本年度も昨年に引き続き,歩行者刺激をコンピュータでリアルタイムに制御して広視野スクリーンあるいはCRTディスプレイに提示し,観察者の行動反応を心理物理学的手法で測定した。昨年度,多数の歩行者のうち自分に歩いている者あるいは外れていく者を検索する課題を被験者に課し,歩行方向の差にとって,向かってくる歩行者が見つけやすい社会的知覚モードと,外れていく歩行者を見つけやすい一般物体知覚モードの2つがある可能性を発見した。これについて種々のロボット刺激および光点刺激(バイオロジカルモーション),そしてそれらの倒立刺激を用いてさらなる検討を行った結果,ヒトの外観に近い刺激やヒト性に関与する特性が強いほど,社会的知覚モードが見られやすいことを報告した。一方,ヒト刺激の表情および音声に情動を含めた刺激では有意な差は得られず,情報付与の方法の再検討を行っている。さらに,自己の移動イメージを脳波からデコーディングする実験を行い,多チャンネル計測を用いれば単一試行脳波からでもある程度の推定が可能なこと,その際スパースコーディングの適用が効果的であることを示した。
これらの研究成果から,自然に行き交えるロボットの設計指針として,ある程度ヒトらしい外見(特に四肢があること)をしていること,およびその動作パタンがヒトらしいことが正確な歩行方向知覚に必要であり,顔の向きは効果の強い知覚への伝達情報であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定していた研究項目(歩行方向知覚精度の計測,身体性意図の効果の検討,身体性情動の効果の検討,社会的要因の検討)については,全て実験を行い,ヒト刺激とロボット刺激について研究成果を上げた。最終目標としていた自然に行き交えるロボットの設計指針についても,一部は定性的ではあるが提案することができた。

Strategy for Future Research Activity

より広い範囲のロボットおよび生物について同様の解析を行い,知見の一般性を高める。そして,それによってより幅広く一般性の高いロボットの設計指針と,実世界に存在するさまざまなロボットに自然に行き交える機能を付与することが可能となる。また,CGではなく,実世界で歩行するロボットについても実証実験を行い,知見の妥当性を高める。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] 表情と無意味音声のクロスモーダル情動認知:モダリティ情報の強度と信頼性の効果の検討2011

    • Author(s)
      荒井宏太, 井上康之, 小野和也, 板倉昭二, 北崎充晃
    • Journal Title

      認知科学

      Volume: 18 Pages: 428-440

    • NAID

      10029590399

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生体力学的制約が身体認識の視点依存性と倒立効果に及ぼす効果2010

    • Author(s)
      井上康之, 北崎充晃
    • Journal Title

      心理学研究

      Volume: 81 Pages: 105-113

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] バーチャルリアリティにおける多感覚・複合感覚研究2011

    • Author(s)
      北崎充晃
    • Organizer
      日本官能評価学会2011年度大会「複合的感覚を考える」シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京農業大学,東京都(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Perception of walker : Human, robot, and point-lights2011

    • Author(s)
      Kitazaki, M., Ono, K., Tsukada, Y., Murofushi, Y, Itakura, S.
    • Organizer
      Workshop on Human-Robot Symbiosis : Synergistic Creation of Human-Robot Relationships, 11th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
    • Place of Presentation
      Hotel Golf, Bled, Slovenia
    • Year and Date
      2011-10-26
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒトとロボットの歩行方向知覚に基づくヒト性認知の検討2011

    • Author(s)
      小野和也, 北崎充晃
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会
    • Place of Presentation
      はこだて未来大学,函館市,北海道
    • Year and Date
      2011-09-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 事象関連電位を用いた5方向身体傾斜運動想起の神経デコーディング2011

    • Author(s)
      高井悠一郎, 中沢仁, 中内茂樹, 北崎充晃
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Place of Presentation
      富山国際会議場,富山市,富山県
    • Year and Date
      2011-07-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Perceiving direction of a walker : effect of body appearance2011

    • Author(s)
      Ono, K., Tsukada, Y., Inoue, Y., Kitazaki, M.
    • Organizer
      APCV (Asia-Pacific Conference on Vision)
    • Place of Presentation
      香港大学,Hong Kong, China
    • Year and Date
      2011-07-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural decoding of 5 leaning directions in motor imagery from event-related potentials2011

    • Author(s)
      Takai, Y., Nakazawa, H., Kato, M., Kamatani, Y., Kitazaki, M.
    • Organizer
      HBM 2011 (17^<th> Annual Meeting of the Organization on Human Brain Mapping)
    • Place of Presentation
      ケベック国際会議場,Quebec, Canada
    • Year and Date
      2011-06-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Search asymmetry in perceiving walkers : Inversion effect and biological motion stimuli2011

    • Author(s)
      Ono, K., Sato, T., Kitazaki, M.
    • Organizer
      VSS (Vision Sciences Society meeting)
    • Place of Presentation
      Naples Grand Hotel, Naples, Florida, USA
    • Year and Date
      2011-05-08
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Perceiving Biomechanical Constraint of Human and Robots2010

    • Author(s)
      Kitazaki, M., Ono, K., Morita, T., Katayama, N., Itakura, S.
    • Organizer
      2010 IEEE/RSJ International Conference on In telligent Robots and Systems (IROS 2010), Workshop : Human-Robot Symbiosis : Synergistic creation of human-robot relationships
    • Place of Presentation
      台湾, 台北市, 台湾国際会議場
    • Year and Date
      2010-10-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] エンボス処理による表情変化についての検討2010

    • Author(s)
      松嵜直幸, 北崎充晃
    • Organizer
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • Place of Presentation
      青森県弘前市, 弘前大学
    • Year and Date
      2010-06-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 人の歩行方向の知覚:社会的認知の基礎として2010

    • Author(s)
      北崎充晃
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Place of Presentation
      青森県弘前市, 弘前大学
    • Year and Date
      2010-06-25
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Search asymmetry in perceiving walkers : an approaching walker is easier to be found than a deviating walker2010

    • Author(s)
      Ono, K., Kitazaki, M.
    • Organizer
      VSS (Vision Sciences Society meeting)
    • Place of Presentation
      アメリカ, フロリダ州, ネイプルズ市, ネイプルズグランドホテル
    • Year and Date
      2010-05-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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