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第 26 回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集（2021 年 9 月）

他者の視線に応じた温度提示による遠隔コミュニケーションへの影響
The eﬀect of temperature presentation according to the gaze of others on remote communication
市橋爽介 1) ，堀江新 2) ，柏野善大 3) ，吉田成朗 3,4) ，稲見昌彦 3)

Sosuke ICHIHASHI, Arata HORIE, Zendai KASHINO, Shigeo YOSHIDA, and Masahiko INAMI1) 東京大学大学院 学際情報学府（〒 113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1, sosuke@star.rcast.u-tokyo.ac.jp）2) 東京大学大学院 工学系研究科（〒 153-8904 東京都目黒区駒場 4-6-1, arata.horie@star.rcast.u-tokyo.ac.jp）
3) 東京大学 先端科学技術研究センター（〒 153-8904 東京都目黒区駒場 4-6-1, {kashino, shigeo,drinami}@star.rcast.u-tokyo.ac.jp）
4) 国立研究開発法人科学技術振興機構 さきがけ
概要: 温度提示は環境・触感再現だけでなく，コミュニケーションでの行動・情動喚起への応用が期待される．本稿では，遠隔コミュニケーションで他者の視線に応じた温度提示をユーザに行うシステムを提案する．赤外線での温度提示により，他者の視線がユーザに向いている，つまり他者の注視点が他者のモニタ中心に近いほど強い温度提示をユーザは受ける．本システムによる他者存在感の増大や印象の変調などについて考察する．
キーワード： コミュニケーション，視線，温度提示

1.

はじめにを利用したコミュニケーションが困難である．

居住形態や働き方の多様化により，遠隔コミュニケーショ

この問題を解決するため，遠隔コミュニケーションにおンはその重要性を増してきているが，対面コミュニケーショける様々な視線提示手法が提案・評価されている．例えば，

ンに様々な面で及んでいない．従来の遠隔コミュニケーショ

平面ディスプレイと比較して眼球型立体ディスプレイによンは限定的な視聴覚情報に依存するため，親密度や相手のる観察者による視線認識精度の向上 [6] や，平面ディスプレ存在感が薄く，直感的な情報伝達も困難である．その原因

イへの眼球型立体ディスプレイの追加による観察者の注視として，対面では存在するコミュニケーションの要素の一誘導の高速化 [10] が示されている．このシステムでは平面部が，遠隔コミュニケーションにおいては欠落しているこディスプレイに加えて，視線に基づいた視覚提示を行い，観とが考えられる．例えば，対面では立体である視覚情報が，察者がそれを知覚することで視線を認識する．しかし，追遠隔では平面ディスプレイで提示されるため，相手の視線加の装置により視線を視覚提示する場合，観察者は装置をやジェスチャーなどを認識しづらい．よって，遠隔コミュニ見ている間，平面ディスプレイを見ることができず，相手のケーションは対面のものに比べて伝達される情報の量・質

顔を見ながら直感的に直視や視線回避を認識するという対ともに少なく，限定的なものである．

面での体験を実現できていない．したがって，観察者が相遠隔コミュニケーションに欠ける要素として，視線認識のしやすさが挙げられる．対人コミュニケーションにおい手の顔を見ながら視線を認識しやすくするためには，視覚以外の感覚によって視線を提示することが望ましい．て，視線による様々な影響が示唆されている．例えば互い

他方， 熱視線 という言葉が体現するように，温度感覚の直視による，魅力・気遣い・能力・信頼性・優位性など他は視線と同様に情動的・社会的現象と関わることから，温者への評価の向上 [4]，自己の覚醒度の増大 [5] や記憶力の度が視線を連想させる可能性がある．温度提示は，直視や向上 [7]，社会的インタラクションの促進 [1] が報告されて視線回避と類似するコミュニケーションへの影響が報告さいる．一方，視線回避は，社会的インタラクションの抑制れている．例えば，身体の一部への温度提示により，コミュ[2]，親密さの調整，長時間の直視による悪印象の回避 [8] にニケーションにおける他者の印象や自己の行動の変化が報用いることが可能である．これらから，視線の提示は，コ告されている [9, 3]．よって，観察者が提示装置を見ることミュニケーションにおいて重要な要素であると考えることなく，温度提示と平面ディスプレイの映像から相手の視線ができる．しかし，平面ディスプレイを用いた既存の遠隔を認識することで，対面での視線を用いた円滑なコミュニコミュニケーションでは，相手の視線を認識しづらく，視線ケーションを遠隔で行うことができる可能性がある．

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本論文では，他者の視線に応じた温度提示を行う遠隔コHot

Cool

ミュニケーション支援システムを提案する．視線の提示に適用するには，応答性の高い温度提示が必要である．そこで，遮蔽機構を用いて赤外線放射量を制御する手法を用いて，相手の視線が観察者に向いているほど強い温度提示を観察者に行う．これにより，遠隔コミュニケーションにおけShutter Closes

Shutter Opens

る視覚体験を損なうことのない視線提示を，動的な温度提示により実現する．視線に応じた動的な温度提示により，他者の印象向上や，直視・視線回避を通した社会的インタラ

図 1: フィンを回転させることで赤外線が通過する隙間幅を変化させ，非接触で応答性の高い温度提示を行う．

クション・親密さの調整が期待される．本稿では，実際にシステムを利用したユーザのフィードバックに基づき，システムによる印象やコミュニケーションへの影響を考察した結果について述べる．

システム構成2.

相手の視線に応じた温度提示による遠隔コミュニケーショ

図 2: 提案システムでは，相手が自分に視線を向けるほどン支援システムを提案する．相手がモニター上の観察者のフィンの隙間幅が大きくなり，強い温度提示を受ける．

顔に視線を向けるほど，観察者は強い温度提示を受け，相手が視線を逸らすほど温度提示は弱まるように設計した．温ンの素材には，耐熱性の高いポリカーボネートを採用した．

度提示部位は顔面周辺とした．これは，温度提示の強度が相また，赤外線がフィンを透過するのを防ぐため，フィンの手の注視点と観察者の顔中心との距離に基づいており，観片側には厚さ 0.09 mm のアルミテープを貼付した．各フィ

察者が直感的に温度と相手の視線を結びつけやすい可能性

ンの回転には，トルク 0.21 N·m，角速度 5.51 rad/s のサーがある上，温度変化を知覚する閾値が他の部位と比較してボモータ（型番：Futaba RS204MD）を使用した．各フィ低く，温度感覚を通した視線認識の精度が比較的高い可能

ンは，片側を軸受でアルミフレームに接続し，もう片側を性があるためである．システムは他者の視線を計測するたサーボモータに接続した．サーボモータの回転角度はマイめのアイトラッカー，計測した視線情報から温度提示強度クロコントローラ（型番：Arduino Uno R3）からの PWMを計算するソフトウェア，動的な温度提示を行うための温度信号によって制御した．温度提示装置全体の幅・高さ・奥行ディスプレイから成る．視線計測のためのアイトラッカー

きは，それぞれ 500 mm・780 mm・700 mm で，総ワットには，Tobii Eye Tracker 4C を用いた．

数は 1.15 kW であった．

2.1

2.2

温度ディスプレイ

視線連動システム

温度提示手法には大きく分けて熱伝導を利用する接触型

計測した注視点とモニター中心との距離に応じてフィンと，対流や熱放射を利用する非接触型がある．提示部位がの角度を制御し，フィンの隙間幅を変化させた．フィンの幅顔面周辺であることから，接触型温度提示装置を用いた場を wf in m とすると，フィンの角度 θ rad と装置前面に投合，提示対象者の表情など対人コミュニケーションにおけ射したフィンの隙間幅 wgap m は式 (1) を満たす．ここで，る重要な情報を損なってしまう可能性がある．よって，非接θ = 0 rad のとき，フィンが提示対象者と赤外線源を結ぶ直触型の対流または熱放射の方が，熱伝導よりも適切である．

線と垂直になり，赤外線を完全に遮蔽する．

さらに，熱放射における赤外線の移動速度は，対流におけwgap = wf in · (1 − cosθ)る熱媒体の移動速度と比較して高速であることから，高応(1)

注視点がモニター中心のときに提示強度つまりフィンの隙答性を要する本システムには熱放射の方が適切である．
提案システムに用いる温度提示装置は，赤外線源と遮蔽間幅が最大，モニターの角のときに最小となるよう，式 (2)機構から成る．熱放射による皮膚温度の変化は皮膚上でのを用いてフィンの角度 θ rad を計算した．ここで，注視点赤外線放射強度に依存するが，赤外線源の制御では赤外線とモニター中心との距離を d m，モニター中心と角の距離放射強度の変化は遅く，注視点の移動に対して提示対象者がを dmax m とする．
arccos( d )
dmax
θ=
0

認識できるほどの遅延を生じてしまう．そこで，図 1 のよ
うに赤外線源からの放射強度を一定に保ち，遮蔽機構を用いて皮膚上での放射強度を制御する手法を用いた．遮蔽機

if d < dmax ,if d ≥ dmax .

(2)

構は回転する 4 つのフィンから成り，フィンの角度により，これにより，図 2 のように，相手がモニター上の観察者の幅広い放射強度を連続的に変化させることができる．赤外線

顔に視線を向けるほどフィンの隙間幅が大きくなり，観察源には 3-20 µm の波長の赤外線を放出する 1.15 kW の 赤者は強い温度提示を受ける．逆に，相手が視線を逸らすほ外線ヒータ（型番：CORONA DH-1220R）を用いた．フィどフィンの隙間幅が小さくなり，観察者への温度提示は弱まる．

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3.

ユーザからのフィードバック

謝辞 本研究は JST ERATO JPMJER1701 の支援を受け提案システムを用いたコミュニケーションを 6 名のユーたものである．

ザが体験した．ユーザからのフィードバックとして，「相手の直視と視線回避を容易に認識できた」「より親密なコミュ

参考文献

ニケーションが取れた気がする」「見られているという感覚が強まり，プレッシャーを感じた」「相手の映像を見ていな[1] J. B. Bavelas, L. Coates, and T. Johnson,Listenerのために，相手と話していて安心感があった」などが得ら

Responses as a Collaborative Process: The Role ofGaze, Journal of Communication, vol. 52, no. 3,れた．フィードバックからは，提案システムにより相手の視pp. 566–580, Sep. 2002.

い時でも，相手が自分を見ているのか認識できた」「暖かさ

線を認識しやすくなること，それに伴って相手の存在感が[2] N. J. Emery,高まるなど，より対面に近いコミュニケーションを遠隔でNeuroscience& Biobehavioral Reviews, vol. 24, no. 6, pp. 581–604,実現できる可能性が示唆された．また，視覚情報のない状

Aug. 2000.

況でも相手の視線が自分に向いているか認識できたり，安心感が増大したりと，提案システムにより，対面にはない

The eyes have it: the neuroethology,function and evolution of social gaze,[3] H. IJzerman and G. R. Semin, The Thermometer ofSocial Relations: Mapping Social Proximity on Tem-

新たなコミュニケーション手段・体験がもたらされる可能性

perature, Psychol Sci, vol. 20, no. 10, pp. 1214–1220,も示唆された．

Oct. 2009.

4.

[4] C. Kleinke,

考察と展望

view,

本研究では，遠隔コミュニケーションにおいて相手の視線を温度で提示するというアプローチを用いた．ユーザのフィードバックから，提案システムを用いることで，より対手段・体験がもたらされることが示唆された．したがって，[5] K. A. Nichols and B. G. Champness,
the GSR,ogy, vol. 7, no. 6, pp. 623–626, 1971.
and Y. Suzuki,

in Video Communication,現することが期待される．

in Proceedings of the2017 CHI Conference on Human Factors in Comput-

今回は 1 人対 1 人の遠隔コミュニケーションを対象としing Systems, Denver Colorado USA, May 2017, pp.

たが，遠隔での集団とのコミュニケーションにおいては，個5307–5312.
[7] J. P. Otteson and C. R. Otteson,

隔での集団とのコミュニケーションは個人とのものと比較

Eﬀect of Teachers Gaze on Children s Story Recall,

して，より親密度や存在感が希薄であり，直感的な情報伝

Perceptual andMotor Skills, vol. 50, pp. 35–42, 1979.
[8] L. Scherwitz and R. Helmreich,

数人や複数人対複数人のコミュニケーションへの提案シスInteractive eﬀects

of eye contact and verbal content on interpersonal at-テムの応用やその影響の調査が期待される．

5.

ThirdEye: Simple Add-on Display

to Represent Remote Participant s Gaze Direction

来の遠隔でも対面でもない新たなコミュニケーションを実達が困難であると考えられる．したがって今後は，1 人対複Eye gaze andJournal of Experimental Social Psychol-[6] M. Otsuki, T. Kawano, K. Maruyama, H. Kuzuoka,

温度による視線提示を用いた遠隔コミュニケーションは，従人に対する視聴覚情報はさらに限定的である．そのため，遠Psychological Bulletin, vol. 100, no. 1, p. 78,

1986.

面に近い親密さや存在感を伴った遠隔コミュニケーションを実現できること，対面にはない新たなコミュニケーション

Gaze and eye contact: A research re-traction in dyads., Journal of Personality and Social
Psychology, vol. 25, no. 1, pp. 6–14, 1973.

むすび[9] L. E. Williams and J. A. Bargh, Experiencing Phys-

本論文では，他者の視線に応じた温度提示を行う遠隔コical Warmth Promotes Interpersonal Warmth,ミュニケーション支援システムを提案した．ユーザのフィードバックを通して，システムによる印象やコミュニケーショ

Sci-ence, vol. 322, no. 5901, pp. 606–607, Oct. 2008.
[10] 大槻麻衣, 丸山啓太, 葛岡英明, 鈴木雄介,眼球型ディンへの影響を考察した．今後の研究では，集団におけるコスプレイによる立体的な視線提示がモバイル端末を介ミュニケーション支援への応用やその影響を調査する．

した物理的遠隔協調対話における注視誘導におよぼす効果,Ⓒ 2021 日本バーチャルリアリティ学会-1D2-1-

ヒューマンインタフェース学会, Feb. 25, 2020.