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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

公募研究

研究領域人とロボットの共生による協創社会の創成
研究課題/領域番号 22118504
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2010年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード歩行者 / 進行歩行知覚 / ロボット / 社会的知覚 / 進行方向知覚
研究概要

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。

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

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      荒井宏太, 井上康之, 小野和也, 板倉昭二, 北崎充晃
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 18 ページ: 428-440

    • NAID

      10029590399

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      井上康之, 北崎充晃
    • 雑誌名

      心理学研究

      巻: 81 ページ: 105-113

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バーチャルリアリティにおける多感覚・複合感覚研究2011

    • 著者名/発表者名
      北崎充晃
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      東京農業大学,東京都(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Perception of walker : Human, robot, and point-lights2011

    • 著者名/発表者名
      Kitazaki, M., Ono, K., Tsukada, Y., Murofushi, Y, Itakura, S.
    • 学会等名
      Workshop on Human-Robot Symbiosis : Synergistic Creation of Human-Robot Relationships, 11th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
    • 発表場所
      Hotel Golf, Bled, Slovenia
    • 年月日
      2011-10-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小野和也, 北崎充晃
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会
    • 発表場所
      はこだて未来大学,函館市,北海道
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高井悠一郎, 中沢仁, 中内茂樹, 北崎充晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • 発表場所
      富山国際会議場,富山市,富山県
    • 年月日
      2011-07-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Perceiving direction of a walker : effect of body appearance2011

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., Tsukada, Y., Inoue, Y., Kitazaki, M.
    • 学会等名
      APCV (Asia-Pacific Conference on Vision)
    • 発表場所
      香港大学,Hong Kong, China
    • 年月日
      2011-07-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Neural decoding of 5 leaning directions in motor imagery from event-related potentials2011

    • 著者名/発表者名
      Takai, Y., Nakazawa, H., Kato, M., Kamatani, Y., Kitazaki, M.
    • 学会等名
      HBM 2011 (17^<th> Annual Meeting of the Organization on Human Brain Mapping)
    • 発表場所
      ケベック国際会議場,Quebec, Canada
    • 年月日
      2011-06-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Search asymmetry in perceiving walkers : Inversion effect and biological motion stimuli2011

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., Sato, T., Kitazaki, M.
    • 学会等名
      VSS (Vision Sciences Society meeting)
    • 発表場所
      Naples Grand Hotel, Naples, Florida, USA
    • 年月日
      2011-05-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Perceiving Biomechanical Constraint of Human and Robots2010

    • 著者名/発表者名
      Kitazaki, M., Ono, K., Morita, T., Katayama, N., Itakura, S.
    • 学会等名
      2010 IEEE/RSJ International Conference on In telligent Robots and Systems (IROS 2010), Workshop : Human-Robot Symbiosis : Synergistic creation of human-robot relationships
    • 発表場所
      台湾, 台北市, 台湾国際会議場
    • 年月日
      2010-10-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エンボス処理による表情変化についての検討2010

    • 著者名/発表者名
      松嵜直幸, 北崎充晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      青森県弘前市, 弘前大学
    • 年月日
      2010-06-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 人の歩行方向の知覚:社会的認知の基礎として2010

    • 著者名/発表者名
      北崎充晃
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • 発表場所
      青森県弘前市, 弘前大学
    • 年月日
      2010-06-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Search asymmetry in perceiving walkers : an approaching walker is easier to be found than a deviating walker2010

    • 著者名/発表者名
      Ono, K., Kitazaki, M.
    • 学会等名
      VSS (Vision Sciences Society meeting)
    • 発表場所
      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
    • 年月日
      2010-05-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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