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懐に入り込むための瞳孔反応を用いた親近性を促進させるペットロボットの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12890
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90150:医療福祉工学関連
研究機関関西大学

研究代表者

瀬島 吉裕  関西大学, 総合情報学部, 准教授 (40584404)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 交付 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードヒューマンロボットインタラクション / ヒューマンインタフェース / ノンバーバルコミュニケーション / 親近性 / 新奇性 / 協調設計 / 受容性 / コミュニケーション支援 / 感性ロボティクス / 信頼感 / 愛着 / 信号処理 / 親近感 / 身体性
研究開始時の研究の概要

本研究は、ペットロボットへの親しみや安心感等を獲得・促進させる、いわゆる“懐に入り込む”仕組みを確立することを目指して、コミュニケーション時の無意識的な視線行動、中でも瞳孔反応に着目して、ユーザの瞳孔変動に応じて親しみや安心感等の親近性を強めるように瞳孔表現を行うコミュニケーションシステムを開発する。とくに、コミュニケーションの解析手法として有効な矛盾的誘導法を応用展開し、瞳孔反応と親近性との関係性を多面的に検討することで、親しみやすさという感覚的な度合いの客観指標化を目指す。

研究実績の概要

本研究では,「(1)親近性促進モデルの開発」,「(2)親しみやすい瞳孔反応ペットロボットのコミュニケーションデザイン」を主要テーマとして進めている.本年度は,前年度に開発した新奇性を高める表現手法と,親近性を強化する表現手法を統合し,親しみやすいコミュニケーションデザインを確立するためのプロトタイプシステムの開発に取り組んだ.
まず,親近性を強化する仕組みとして,カウンセリングにおける傾聴的態度を参考に,ミラーリング技法を瞳孔メディアに導入した.具体的には,話し手の発話音声に同調して,聞き手の瞳孔が拡大するロボットシステムを設計開発した.このシステムでは,これまでに開発してきた場の盛り上がり推定モデルを応用展開し,話し手の発話量の推定値に基づいて聞き手ロボットの瞳孔を拡大/縮小を実現している.聞き手の瞳孔が拡大することで,話し手は聞き手の興味が強まっていると感じ,積極的にかかわりを強める.また,推定値が一定で推移している状態に対して,新奇性を表現するハイライト表現を組み込むことで,親近性と親近性を統合したプロトタイプシステムを開発した.瞳孔を用いたミラーリング技法により親近性を増大させながら,ハイライト表現によって新奇性を高めて対話のメリハリが捉えやすくなるなど,かかわりを創出することができる.とくに,本システムにおける親近性と新奇性の表現法を入れ替える,あるいは推定値を変更することで,インタラクションへの矛盾を生起させることができる可能性を見出した.さらに,開発したシステムを研究室内の実験だけでなく,グランフロント大阪 The・Labにてデモ展示を行い,体験者の意見・コメントからシステムの有効性を確認した.
さらに,この仕組みをペットロボットへ応用展開した瞳孔反応ペットロボットを開発し,自己開示に着目した評価実験により開発したペットロボットの有効性を確認した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は,「(1)親近性促進モデルの開発」,「(2)親しみやすい瞳孔反応ペットロボットのコミュニケーションデザイン」の両テーマを統合した新たなペットロボットシステムを開発した.その成果として,
1)聞き手のミラーリング技法に着目した新たな親近性促進表現法を開発した.
2)これまでに開発した場の盛り上がりモデルを応用展開し,推定値に基づく親近性と新奇性を協調設計できるペットロボットシステムを開発した.
3)新奇性と親近性の表現法の入れ替え等を行うことで,インタラクションに矛盾を生起させる設計指針を得た.
4)開発したシステムを研究室内の学内実験だけでなく,グランフロント大阪 The・Labにてデモ展示を行い,多くの来場者からシステムを肯定する多くの意見・コメントを得た.
が得られた.これらのことから,おおむね順調に進展していると評価した.

今後の研究の推進方策

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,新奇性と親近性を協調させる,あるいは矛盾させることで,親近性を促進させる仕組みを解析する予定である.さらに,これまで開発してきたプロトタイプシステムの評価を行い,様々な実験により瞳孔や視線が親近性を促進する仕組みを検証する.

報告書

(3件)
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書

研究成果

(35件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うちオープンアクセス 6件、 査読あり 5件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] withコロナ時代における目ヂカラコミュニケーション2022

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 61 号: 3 ページ: 198-202

    • DOI

      10.11499/sicejl.61.198

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 瞳孔表現メディアにおける瞳孔面積が印象形成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,川本宙輝,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 87(903) 号: 903 ページ: 21-00187

    • DOI

      10.1299/transjsme.21-00187

    • NAID

      130008120036

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A body contact-driven pupil response pet-robot for enhancing affinity2021

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

      JAMDSM

      巻: 15(5) 号: 5 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2021jamdsm0061

    • NAID

      130008086237

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A video communication system with a virtual pupil CG superimposed on the partner's pupil2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Ryosuke Maeda, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 14 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2020jamdsm0091

    • NAID

      130007891177

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 視線コミュニケーションにおける瞳孔反応のミニマル・デザイン2019

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,渡辺富夫
    • 雑誌名

      日本設計工学会誌

      巻: 54 ページ: 723-728

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An embodied communication system with avatar-shadow’s color expressions based on an interaction-activated communication model in voice communication2019

    • 著者名/発表者名
      SEJIMA Yoshihiro、ISHII Yutaka、WATANABE Tomio
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 85 号: 873 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1299/transjsme.18-00074

    • NAID

      130007653330

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A pupil response system using hemispherical displays for enhancing affective conveyance2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Shoichi Egawa, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 雑誌名

      JAMDSM

      巻: 13 号: 2 ページ: JAMDSM0032-JAMDSM0032

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2019jamdsm0032

    • NAID

      130007638188

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 眼球上のハイライトに陰影を重畳合成した情動強調表現法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      中瀬悠太,瀬島吉裕
    • 学会等名
      第17回日本感性工学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 音声対話における親近性を促進する動物型瞳孔反応アバターロボットの開発2021

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕
    • 学会等名
      日本福祉工学会第25回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 音声対話における視線情報を付加した場の盛り上がりモデルの開発2021

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,岡本崚平,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会第31回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 瞳孔反応のミラーリングによる音声駆動型身体的傾聴システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,渡辺富夫
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2021論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 心の動きを表現するための涙目ロボットを用いた落涙提示手法2021

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕
    • 学会等名
      日本ロボット学会第39回学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] オンラインコミュニケーションにおける背景色の動的変化による雰囲気表現法の開発2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣早紀,森田大樹,井上遼介,松本康希,瀬島吉裕
    • 学会等名
      電気学会 電子・情報・システム部門 知覚情報技術委員会研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a Presentation Support System using Group Pupil Response Interfaces2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      23rd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己開示を促進するための音声駆動型瞳孔反応ペットロボットの開発2021

    • 著者名/発表者名
      大久保紀穂,瀬島吉裕
    • 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2021講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of an interface that expresses twinkling eyes superimposing human shadows on pupils2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Makiko Nishida, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      22nd International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 情動的共感を表出する涙目ロボットの開発2020

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,西田麻希子,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 瞳孔反応インタフェースにおける仮想照明を用いた感情拡張表現手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      川本宙輝,瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 学会等名
      第71回電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,川本宙輝,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会第30回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A body contact-driven pupil response pet-robot for enhancing familiarity2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Hiroki Kawamoto, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      the 28th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on the discrimination of eye size using a CNN for the evaluation in the appearance of kawaii2019

    • 著者名/発表者名
      Daichi Hasegawa, Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato
    • 学会等名
      International Conference on Design and Concurrent Engineering 2019 & Manufacturing Systems Conference 2019 (iDECON/MS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the speech-driven pupil response robot synchronized with burst-pause of utterance2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sejima, Yoichiro Sato, Tomio Watanabe
    • 学会等名
      International Conference on Design and Concurrent Engineering 2019 & Manufacturing Systems Conference 2019 (iDECON/MS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人を惹き込む視線インタラクション・コミュニケーション技術2019

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕
    • 学会等名
      日本知能情報ファジィ学会 しなやかな行動の脳工学研究部会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 瞳孔反応インタフェースにおける瞳孔面積の違いが人の印象に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      川本宙輝,瀬島吉裕,佐藤洋一郎, 渡辺富夫
    • 学会等名
      ヒューマンインタフェース学会 第169回研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 親しみやすさを演出する音声駆動型瞳孔反応スマートスピーカーの開発2019

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,牧野和倫,佐藤洋一郎
    • 学会等名
      日本福祉工学会 第23回学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークによる目の大きさ推定における分類学習と回帰学習の相違2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川大地,瀬島吉裕,佐藤洋一郎
    • 学会等名
      第70回 電気・情報関連学会 中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 瞳孔反応ペットロボットにおける身体接触に同調した瞳孔拡大表現の効果2019

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,川本宙輝,佐藤洋一郎,渡辺富夫
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回設計工学・システム部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 親近感向上のための身体接触駆動型瞳孔反応ペットロボットの評価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 2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] アカデミアが挑むSDGs2022

    • 著者名/発表者名
      前田裕, 芝井敬司, 大津留(北川)智恵子, 良永康平, 西山真司, 吉田信介, 桑名謹三, 池田勝彦, 大洞康嗣, 瀬島吉裕, 福康二郎, 後藤健太, 村川治彦, 安田忠典, 小井川広志, 高橋智幸
    • 総ページ数
      282
    • 出版者
      関西大学出版部
    • ISBN
      4873547482
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 生体情報計測による感情の可視化技術2020

    • 著者名/発表者名
      瀬島吉裕,渡辺富夫
    • 総ページ数
      391
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047831
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究室webページ

    • URL

      http://www2.kansai-u.ac.jp/hri/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 第9回ナレッジナレッジイノベーションアワード 近畿経済産業局長賞

    • URL

      https://kc-i.jp/activity/award/innovation/2021/nominate/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 関西大学総合情報学部 ヒューマンロボットインタラクション研究室

    • URL

      http://www2.kansai-u.ac.jp/hri/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-12-28  

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