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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

研究課題

研究課題/領域番号 16K01560
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関岡山県立大学

研究代表者

瀬島 吉裕  岡山県立大学, 情報工学部, 助教 (40584404)

研究協力者 渡辺 富夫  岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (30167150)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードヒューマンインタフェース / 感情表現 / メディア表現 / 場の盛り上がり / 親近感 / ロボットセラピー / 感性ロボティクス / ヒューマンロボットインタラクション / 瞳孔反応 / ヒューマンインタラクション / コミュニケーション / 画像処理 / 感性情報処理 / 共感性 / 情動表現
研究成果の概要

本研究では、人とロボットとのコミュニケーションにおいて、ユーザと共感するような瞳孔表現の確立を目指している。そこで、“Analysis(コミュニケーション時の瞳孔反応解析)”と“Design(瞳孔反応システムの開発と評価)”のアプローチで研究を進めた。Analysisでは、瞳孔計測装置を用いて、快の情動を伴う/伴わない発話における瞳孔反応を解析し、発話に伴って瞳孔が顕著に拡大することを明らかにした。Designでは、瞳孔反応インタフェースにモデルを適用し、共感を促す瞳孔反応表現について検討を行った結果、人の発話と同調して拡大表現させることで、親近感や共感が増大する傾向にあることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、コミュニケーション時における瞳孔反応を解析し、発話に同調して瞳孔が顕著に拡大することを示した。さらに、瞳孔反応表現により、感情表現や親近感が増大する等、共感生成を支援するコミュニケーション効果を確認した。これらの成果は、これまでの生理学・心理学的側面による知見だけではなく、発話というコミュニケーション独自の観点に基づく知見であり、学術的意義が極めて大きい。さらに、本研究で得られた成果は、医療福祉や教育、エンタテインメント等のコミュニケーションに関係するあらゆる応用分野だけでなく、防犯やバイオメトリクス等のセキュリティ分野へ応用も可能であり、社会的意義が極めて大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 15件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 情動評価のためのラッセルの円環モデルに基づく感情重心推定手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 雑誌名

      日本感性工学会論文誌

      巻: 18 号: 3 ページ: 187-193

    • DOI

      10.5057/jjske.TJSKE-D-18-00069

    • NAID

      130007638195

    • ISSN
      1884-0833, 1884-5258
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 音声対話における笑い反応による共感誘発のための瞳孔反応システム2017

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 853 ページ: 17-00076-17-00076

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00076

    • NAID

      130006100005

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Speech-driven embodied entrainment character system with pupillary response2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe and Mitsuru Jindai
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Journal

      巻: 3 号: 4 ページ: 15-00314-15-00314

    • DOI

      10.1299/mej.15-00314

    • NAID

      130005169832

    • ISSN
      2187-9745
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation model of interaction-activated communication based on the heat conduction equation2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Tomio Watanabe and Mitsuru Jindai
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 10 号: 9 ページ: JAMDSM0103-JAMDSM0103

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2016jamdsm0103

    • NAID

      130005279559

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕、小野光貴、渡辺富夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 842 ページ: 16-00114-16-00114

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00114

    • NAID

      130005433179

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of a Pupil Response System with Empathy Expression in Face-to-Face Body Contact2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      10th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics and the Affiliated Conferences (AHFE2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 親近感向上のための身体接触に基づく瞳孔反応ペットロボットの開発2019

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Speech-Driven Pupil Response System with Affective Expression Using Hemispherical Displays2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Shoichi Egawa, Ryosuke Maeda, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      27th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Video Communication System with a Virtual Pupil CG Superimposed on the Partner's Pupil2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Ryosuke Maeda, Daichi Hasegawa, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      20th International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Video Chat System Superimposing a Pupil CG Synchronized with Utterance on the Partner's Pupil2018

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Maeda, Shoichi Egawa, Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 対話者の同時発声を付加した熱伝導方程式に基づく場の盛り上がり推定モデル2018

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,渡辺富夫,佐藤洋一郎
    • 学会等名
      日本機械学会 第28回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 聞き手の頭部動作に同調する瞳孔反応生成キャラクタの開発2018

    • 著者名/発表者名
      前田涼介,長谷川大地,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 第28回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 子どもとの親近性向上のための遊びロボットにおける瞳孔反応を用いたインタラクション設計2018

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,前田涼介,長谷川大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] コミュニケーションロボットのための時間的眼色変化を付加した感情表現2018

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 学会等名
      第20回日本感性工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 対面における身体接触を伴う共感表現を付加した瞳孔反応システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,前田涼介,長谷川大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Speech-Driven Embodied Communication System Based on an Eye Gaze Model in Interaction-Activated Communication2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Koki Ono, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      the 19th International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Speech-Driven Pupil Response Robot Synchronized with Burst-Pause of Utterance2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Shoichi Egawa, Ryosuke Maeda, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      the 26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Proposal of Pupil Response Model Synchronizing Burst-Pause of Speech Based on the Heat Conduction Equation2017

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Egawa, Yoshihiro Sejima, Ryosuke Maeda, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017 (SICE2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発話呼気に同期する瞳孔反応生成モデルの提案2017

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 発話呼気に同期する音声駆動型瞳孔反応ロボットPupiloidの開発2017

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,江川翔一,前田涼介,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱伝導方程式に基づく発話呼気に同調する瞳孔反応生成モデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,江川翔一,前田涼介,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 発話呼気に同期する瞳孔CGモデルを瞳孔に重畳合成したビデオチャットシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      前田涼介,江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会第27回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 半球ディスプレイを用いた瞳孔反応インタフェース2017

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,前田涼介,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会第27回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 場の盛り上がり推定モデルに基づく身体性アバタ影色表現システム2017

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,石井裕,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会第27回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱伝導方程式に基づく集団コミュニケーションにおける場の盛り上がり推定モデルの提案2017

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,前田涼介,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      第68回電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 親近性向上のための瞳孔反応を用いた遊びロボットシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,前田涼介,長谷川大地,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      第14回子ども学会議大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 情動評価のためのラッセルの円環モデルに基づく感情重心推定手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 学会等名
      第48回あいまいと感性研究部会ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A Laughing-driven Pupil Response System for Inducing Empathy2016

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Egawa, Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      the 2016 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2016)
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,岡本大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      2016年IEEE広島学生シンポジウム論文集
    • 発表場所
      山口大学常盤キャンパス
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会第26回設計工学・システム部門講演会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-10-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Embodied Avatar System using Avatar-Shadow's Color Expressions with an Interaction-activated Communication Model2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii, Tomio Watanabe, Yoshihiro Sejima
    • 学会等名
      the 4th annual International Conference on Human-Agent Interaction (HAI2016)
    • 発表場所
      ワン・ノース
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,太田俊介,江川翔一,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pupiloid: A Pupil Response Robot for Emotional Expression in Voice Communication2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Shoichi Egawa, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      the 25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2016)
    • 発表場所
      コロンビア大学
    • 年月日
      2016-08-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pupiloid: 情動表現のための瞳孔反応ロボットの開発2016

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,江川翔一,岡本大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016講演論文集
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      江川翔一,瀬島吉裕,岡本大地,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2016講演論文集
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 岡山県立大学情報工学部人間情報工学科 佐藤・瀬島研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 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/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] ロボット装置2019

    • 発明者名
      瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 権利者名
      瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-034576
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 瞳孔反応を用いた情報処理システム2017

    • 発明者名
      瀬島吉裕、佐藤洋一郎、渡辺富夫
    • 権利者名
      瀬島吉裕、佐藤洋一郎、渡辺富夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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