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2022 年度 実績報告書

ハンズフリーインタラクションを実現する高速かつ低負荷な視線インタフェース

研究課題

研究課題/領域番号 21H03472
配分区分補助金
研究機関北海道大学

研究代表者

坂本 大介  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (00556706)

研究分担者 志築 文太郎  筑波大学, システム情報系, 教授 (20323280)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード視線インタフェース / ハンズフリーインタラクション / ユーザビリティ / 作業負荷 / ユーザインタフェース
研究実績の概要

視線インタフェースは手を使わないハンズフリーなインタラクションを実現する基盤技術
であり、人や機械との接触を伴わないことから特に感染症対策に有効なインタフェースである。しかし、現状の視線インタフェースは他のインタフェースと比較して低速で利用負荷が高いという問題がある。本研究の目的は、現状の視線インタフェースの問題を改善するべく、高速かつ低負荷な視線インタフェースを実現する手法を探ることである。

この目的に対して、令和4年度においては下記の研究開発項目を実施した。1)極端な視線角度領域を活用することによって、バーチャルリアリティ空間における視線滞留時間を用いた高速なオブジェクト選択手法の検討を進めた。人の眼球の左右方向の移動量の最大値は45度程度であることが知られているが、一方で人は通常25度までの領域でしか眼球を動かしていないことが知られている。このため、この25度から45度までの領域にターゲットを配置することで、正確かつ高速なインタフェースを実現した。2)低負荷な視線インタフェースを実現するために、機械学習によるユーザの視線動作の意図推定技術による視線インタフェースの高度化に取り組んだ。本手法では視線の滞留を検知し、その段階でユーザの意図のスクリーニングを実施する。その後、予測モデルを用いて選択意図を予測した。この結果、提案手法は従来手法よりも質的にも量的にも高い性能を示したことを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

令和4年度の研究実施計画に予定していた研究項目をほぼ予定通りに実施することができた。さらに、本研究課題での実施項目が本研究領域の最重要国際会議(トップカンファレンス)であるACM CHI 2022、ACM UbiComp 2022、ACM ETRA 2022で論文が採択され発表を行ったことに加え、情報処理学会の論文誌に推薦論文として掲載された上に特薦論文を受賞した。それぞれの研究が高く評価されており、当初の計画以上の成果が得られていると考えている。

今後の研究の推進方策

当初の研究目標に対して順調に進捗していることから、当初に予定していた研究項目を継続するとともに、視線インタフェースによるハンズフリーインタラクションの高度化のさらなる可能性を探る。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Kuiper Belt:VRにおける自然ではない視線角度を用いた視線入力手法の提案2023

    • 著者名/発表者名
      崔 明根、坂本 大介、小野 哲雄
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 64 ページ: 400~416

    • DOI

      10.20729/00224252

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dwell Selection with ML-based Intent Prediction Using Only Gaze Data2022

    • 著者名/発表者名
      Isomoto Toshiya、Yamanaka Shota、Shizuki Buntarou
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies

      巻: 6 ページ: 1~21

    • DOI

      10.1145/3550301

    • 査読あり
  • [学会発表] Kuiper Belt: Utilizing the “Out-of-natural Angle” Region in the Eye-gaze Interaction for Virtual Reality2022

    • 著者名/発表者名
      Myungguen Choi, Daisuke Sakamoto, and Tetsuo Ono.
    • 学会等名
      CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '22)
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction Design of Dwell Selection Toward Gaze-based AR/VR Interaction2022

    • 著者名/発表者名
      Toshiya Isomoto, Shota Yamanaka, Buntarou Shizuki.
    • 学会等名
      2022 ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications (ETRA 2022)
    • 国際学会
  • [備考] 北海道大学ヒューマンコンピュータインタラクション研究室

    • URL

      https://hci-lab.jp/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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