情報処理学会 インタラクション 2015
IPSJ Interaction 2015

C112015/3/7

目の光のゆらぎがもたらすぬいぐるみの生き物らしさ中井 優理子†1岡崎 龍太†1†2蜂須 拓†1†2 佐藤 未知†1†2梶本 裕之†1†3

概要：ぬいぐるみに生き物らしさを付与する提案の多くは，ぬいぐるみに音声や手足および眼球の動き，呼吸や心拍に伴う動き等を付与するものであった．しかしこうした機能は不完全に実現するとかえって実在の生物との差分を際立たせ，その結果ぬいぐるみに対する没入感を損なう危険があった．そこで我々は実在の生物との差分が際立たない「控えめ」な動きの提示によってぬいぐるみに生き物らしさを付与する構成のひとつとして，目の表面の涙によって生じる光のゆらぎを表現する手法を提案してきた．今回は生き物らしさをより強く感じる光のゆらぎ方を調査するため，振幅と周波数の異なる複数のゆらぎを比較した．

Effect on Lifelike Appearance Level of Stuffed-toyby Micro Movement of Reflected Light on Eyes
YURIKO NAKAI†1 RYUTA OKAZAKI†1†2 TAKU HACHISU†1†2MICHI SATO†1†2 HIROYUKI KAJIMOTO†1†3Abstract: While there are many proposals of enriching liveliness of stuffed-toys by additional functions such as voice, movementof arms and legs or breath and heartbeat, these functions have the risk of letting users finding the imperfectness of the motions,thus damaging the liveliness. This research aims to enchant stuffed-toys with subtle movement, and we have proposed a methodof expressing micro movement of reflected light on eyes surfaces. In this paper, we investigated optimal frequency and amplitudeof the micro movement suitable for the lifelike appearance of stuffed-toy.

1. はじめにぬいぐるみはふわふわとした触感や愛らしさで多くの人々を魅了してきた．ぬいぐるみに対し，人は愛着行動とめ，それを約束事としてユーザの脳内で補完させている．
一方で，ぬいぐるみロボットは音声や動きを伴うことで，かえってこの約束事を揺るがし，ぬいぐるみロボットと実際の生き物との差分を際立たせてしまう．

して，撫でる，見つめる，話しかける，抱きしめるといっ

そこで我々はぬいぐるみに「生き物らしさ」を付与しなた振る舞いを見せる．これは人々が愛着行動へのフィードがらも，ぬいぐるみが動かないという約束事を破らない手バック，すなわち，ぬいぐるみとのインタラクションを求法として，ぬいぐるみの目に光のゆらぎを付与するというめているためであると考えられる．一方で，ぬいぐるみは新たな手法を提案してきた．実際の生き物とぬいぐるみと布の中に詰め物をして整形しただけの玩具であるため，ぬの差異のひとつとして目の表面の涙による光のゆらぎがあいぐるみからのフィードバックはない．これに対して，ぬるが，その動きは微小である．そのため目の光のゆらぎをいぐるみに機械的な装置を内蔵することで人々の愛着行動付与するという手法は，身体の動きや音声を付与する「大に対し音声や動作をフィードバックする機能を付加し，人きな動き」を用いる手法と比較し，実際の生き物との差異とぬいぐるみとのインタラクションを実現する提案が数多を知覚させることなく視覚的なフィードバックを行うことくなされてきた．

が出来，ぬいぐるみの約束事を維持しつつアイコンタクト

しかし機械的な装置を内蔵したぬいぐるみ（以下，ぬいなど自然なインタラクションを実現できる可能性がある．

ぐるみロボットと呼ぶ）は動かないぬいぐるみと比較し，本報告では，ぬいぐるみの目の光をゆらがせることが飽きが早いというのが実情である．我々はその理由は次のぬいぐるみへの生き物らしさの付与に寄与することを確認

2 点にあると考えた．第一にぬいぐるみロボットは人々をするとともに，生き物らしさの付与に適したゆらがせ方を満足させる程のインタラクションのパタン数を満たしてい調査した．

ないという点である．第二にぬいぐるみの「生き物らしさ」
は不完全な動きによってすぐに崩壊してしまうという点である．動かないぬいぐるみは動かないことが前提であるた2. 先行事例
ぬいぐるみから音声や動きをフィードバックしインタラクションを図った提案として，Walter らによる“The†1 電気通信大学
The University of Electro-Communications†2 日本学術振興会特別研究員
JSPS Research Fellow†3 科学技術振興機構さきがけ
Japan Science and Technology Agency© 2015 Information Processing Society of JapanHuggable”が挙げられる 1)．“The Huggable”は人の触行動に対して振り返る，喉を鳴らすといった反応をするインタラクティブなぬいぐるみロボットである．ユーザの触行動に加え，Shibata らは人からかけられる言葉にも反応して動762

くアザラシ型ロボット「パロ」を 2)，タカラトミーは人のより拡大され人に知覚させやすい．

問いかけに対する独自言語による返答や目や身体の運動をそこで実際に水中の気泡と振動子を用いるだけの簡易な手3)，富士法で目の光のゆらぎを実装し，デモ展示において体験者か通はユーザの表情および動作にも対応し鳴き声や動きなどら得られたコメントにより目の光がゆらぐことによる効果

300 の振る舞いをする高性能テディベア・ロボットを開発を検証した．しかし体験者がぬいぐるみの目を見る角度がするコミュニケーション・トイ「ファービー」を4)した ．また MIT Media Lab と Stan Winston Studio が共同開

一定でなく見え方に差があったこともあり，安定した結果発したソーシャルインテリジェントロボット“Leonardo”を得られなかった．

は 69 自由度の可動部（内，32 個は顔に内蔵）を持ち，非そこで今回は統制された条件下で，目に光のゆらぎを付常に滑らかな動きによる反応を実現している 5)．高瀬らは与することがぬいぐるみへの生き物らしさの付与に寄与すぬいぐるみの音声や動きのみでなく触れたときの柔らかさることを確認するとともに，生き物らしさの知覚をより強も重視し，柔らかさを保ちつつ自発的に動くことが可能なくするため，最適な目の光のゆらぎ方を調査した．

ぬいぐるみロボットを開発した 6) ．Yanaka らの“ZZZoo

3. 評価Pillows”は呼吸や体温，いびき，心拍に伴う動きによるイ

3.1 実験概要

ンタラクションを実現した 7)．Yonezawa らはアイコンタク

周囲の環境光やぬいぐるみを見る角度など，実験条件をトに着目し，人とぬいぐるみとの視線コミュニケーションシステムを提案している 8)．

統制することを重視し，実験には実物の 2 体のクマのぬい

また，生き物らしさの表現に関してもいくつか提案がされぐるみではなく，液晶ディスプレイに映した 2 体のクマのている．中田は風船や振動モータなどをぬいぐるみに内蔵ぬいぐるみの写真を使用した．2 体のぬいぐるみの目の光し，呼吸・鼓動運動を付加することで「動物らしさ感」（我々を，異なる振幅および周波数でゆらして被験者に比較させ，の考える生き物らしさと等しい）を演出した 9)．植木らは左右のぬいぐるみの「どちらが『本当に』生きているよう周囲の様子を察知し呼吸しているように見える照明器具に感じますか？」という質問に回答させた．

“Tabby”を

10)，橋本らはスピーカの振動を用いた「生物3.2 被験者感提示装置」を開発した 11)．Sony のエンターテインメント
ロボット AIBO ERS-7M3 は背中に内蔵した LED から筐体

研究室内の 4 名（全員男性，22~26 歳，平均 23.25 歳）

内部を透かしてみせる光を発することで生き物らしさを表を被験者とし実験を行った．全員視力に異常はなかった．

現している 12)．もちろん動物のみならず人間も人間らしさ
3.3 実験セットアップという形で生き物らしさを持ち合わせている．港らはアンドロイドの顔を人間に酷似させることでアンドロイドに人実験では 1545pixel×682pixel のクマのぬいぐるみの写真

間らしさをもたらした 13)．その際アンドロイドのまばたきを液晶ディスプレイ(HPw2448hc，Hewlett Packard 製，画素動作が人間らしい印象を与えた可能性を示唆しており，まピッチ 0.270mm)に表示した．画素ピッチから写真のサイズ

ばたきが人のアンドロイドに対する好印象形成に強い影響は 417.15mm×184.14mm となる．本研究は最終的には実際を与えたと報告している．このような事実から，目は生きのぬいぐるみの目の光のゆらぎに適用することを目的とし物らしさを表現するための重要な役割を果たしていることているため，以降は pixel ではなく，mm で表記する．統合がわかる．上記の他に目を使って生き物らしさを演出した

開発環境 Microsoft Visual Studio 2010 でコンピュータゲー

14)

ム開発用ライブラリである DX ライブラリを使用し，写真例としては，クワクボリョウタのニコダマが挙げられる．

ニコダマは瞬きをする 2 対の目玉をあらゆるものに貼りつを 2 つ，図 1 のように左右に配置した．この 2 体のぬいぐけることで，ものを生き物のように見せている．さらに目るみの目を黒く塗りつぶした写真の上に，実際の写真からは，感情を伝えるというコミュニケーションにおいて重要目の光部分のみを切り抜いた写真（図 2，左：左目（縦幅な役割も果たす．感情を伝える部位としては目以外にも口1.35mm，横幅 1.08mm），右：右目（縦幅 1.08mm，横幅や眉が挙げられるが，特に日本人に関しては目から感情を0.81mm））を左右にゆらがせることで生成した．ぬいぐる．Osawa は

み の 黒 目 の 大 き さ は 左 目 が 11.6mm × 8.6mm ， 右 目 がAgencyGlass により目による感情表現を行い，感情労働の10.3mm×8.9mm であった．目の揺らぎのパタンは周波数 3

読み取りやすいという報告がされている

15)代替を行っている 16)．

種類（3，6，12Hz）×振幅 3 種類（0.081，0.162，0.324mm）

我々も生き物らしさを演出するため目に着目した．前報の 9 種類と，周波数 0Hz・振幅 0mm（静止条件）の 10 種

ではぬいぐるみの目に光のゆらぎを付与するという新たな類を用意した．小数ピクセルの振幅はバイリニア補完で中手法を提案した 17)．目の表面の涙によってもたらされる間色を表示させることで生成した．

光のゆらぎは実際の生き物とぬいぐるみの差異のひとつで被験者には顎台に顎を載せるよう指示し，目の位置を液ある．涙の揺らぎは微小な動きでありながら，鏡面反射に晶ディスプレイから約 42cm の位置に固定した．液晶ディ© 2015 Information Processing Society of Japan763

スプレイの設定は，画像の解像度 1920×1200，輝度 80cd/m2，画面のリフレッシュレート 60Hz，色は TrueColor32 ビットとした．また周囲の音が実験に支障をきたすことを避けるため，被験者にはノイズキャンセリングヘッドフォンを着用させた．なお，ヘッドフォンからは音を再生しなかった．
また外光がディスプレイに映り込み，評価に影響を及ぼすことを防ぐため，被験者にはディスプレイごと暗幕を被せた．暗幕は実験を開始する前にディスプレイにかからないように，かつ，外光がディスプレイにかからないように被験者に調整させた．図 3 は実験中の様子であり，図 4は暗幕の中の様子である．
左右 2 体のクマを比較し，回答させる際にはキーボードを使用した．暗幕でディスプレイ以外の視界が暗くなっているため，誤った入力をしないよう，使用したキーにポリウレタン樹脂のクッションパット(クッションパット 90S
図 3 実験中の様子（両面テープ入り），株式会社エクシールコーポレーション

Figure 3製，サイズ 95mm×95mm×厚さ 4mm)を約 9.5mm×9.5mm

Experiment setupに切断したものを貼りつけた．

図 1

実験に用いた写真

Figure 1 Picture used to experiments

図 4
Figure 4

暗幕を取り除いた様子

Inside of a black curtain at the experiment3.4 実験手順
被験者にノイズキャンセリングヘッドフォンを着用さ図 2切り抜いた目の光(左：右目，右：左目)

Figure 2

Reflected light on eyes trimmed by eyes

(Left: The right eye, Right: The left eye)

せ，顎を顎台に乗せさせ，暗幕の調整を終わらせた後，被験者に実験プログラムを起動させた．実験用のウインドウのみが表示されている状態にさせた．
実験プログラムでは液晶ディスプレイに各ぬいぐるみの写真を 6 秒間映出し，その直後に「どちらが『本当に』生きているように感じますか？」という質問に対して，左右の矢印キーで選択させた．回答を誤入力した場合は問題番号（回答する際のコンソール画面に表示）を申告するよう指示した（結局全実験において誤入力の報告はなかった）．
実験では異なるパタンで目の光が揺らぐぬいぐるみの写真 10 種類をランダムな順番で比較した．左右の画像の組© 2015 Information Processing Society of Japan764

み合わせ 10 通り×9 通り＝90 通り全てに対して１回ずつ比較を行った．各試行が終わるごとに暗幕を開け，約 3 分の休憩時間を挟み，合計 4 回繰り返した（合計 360 試行）．
3.5 実験結果
実験結果を図 5，図 6，図 7 に示す．得られる実験デー
タ は 各 比 較 対 に お ける 選 択率 と な る が ， こ れ に対 し て
Bradley-Terry model18) を使用してスコアリングした．図 5は周波数と振幅の組み合わせ，すなわち各ゆらぎパタンのスコアをまとめたグラフである．図 6 は周波数に関してのみ比較したグラフ，図 7 は振幅に関してのみ比較したグラフである．なお，図 6 および図 7 のエラーバーは各スコアの最大値および最小値を示す．
まず，図 5 の結果より，目の光がゆらがないぬいぐるみのスコアが最も低い値を示していることがわかる．よって，ぬいぐるみの目の上の光をゆらがせることが，ぬいぐるみへの生き物らしさの付与に寄与することが確認できた．また， 今回 実験 し たゆ らぎ 方 の中 では 周波 数 6Hz，振 幅0.162mm が最も生き物らしさの付与に適していることがわ

図 5

各ゆらぎパタンにおけるスコア

Figure 5

Scores about each wavering pattern

図 6各周波数における平均スコアかった．さらに周波数のみで比較した場合も 6Hz のスコアが最も高く（図 6），振幅のみで比較した場合も 0.162mmのスコアが最も高いことがわかった（図 7）．さらに，図 6と図 7 を比較すると，周波数変化よりも振幅変化の方が生き物らしさに及ぼす影響が大きい可能性が示唆された．
また図 5 の表の対角線上（＝目のゆらぐ速度が同じセル）にハイスコアが集中する傾向は見受けられないため，今回の結果からは生き物らしさの評価に目の光のゆらぐ速度は寄与しておらず，振幅と周期が独立に寄与していると考えられる．

Figure 6© 2015 Information Processing Society of Japan

Average scores about each frequency

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参考文献

図 7
Figure 7

各振幅におけるスコア

Average scores about each amplitude

4. おわりに本研究ではぬいぐるみの目の光を揺らがせることにより，ぬいぐるみの見かけの生き物らしさが向上することを確認した．さらに今回の実験セットアップ（黒目の横幅が8.64mm，8.91mm，目の光の横幅が 1.35mm，1.08mm の場合）では周波数 6Hz，振幅 0.162mm の場合に最も生き物らしさが強まることがわかった．また，周波数毎のスコアと振幅毎のスコアを比較すると，振幅の変化の方がぬいぐる
みの生き物らしさに与える影響が大きいと考えられた．
生き物らしさの評価に目の光の揺らぎの周波数および振幅は寄与するが，周波数と振幅の組み合わせである速度は寄与するとは言えなかった．ただ生き物らしさの向上に寄与するパラメータとしては，他にも黒目の大きさと目の光の大きさと振幅の比率などが寄与している可能性も考えられる．今後は被験者と振幅や周波数および，目や目の光の大きさなどのパラメータをさらに増やして実験を行い，生き物らしさを生み出す目の光のゆらぎ方の規則性を見出し，実際にぬいぐるみの目に適用していきたい．

© 2015 Information Processing Society of Japan1) Stiehl, W. D., Breazeal, C., Han, KH., Lieberman, J., Lalla, L.,Maymin, Allan., Salinas,J., Fuentes, D., Toscano, R., Tong, C, H.,Kishore, A., Berlin, M. and Gray, J.: The huggable: a therapeutic robotic
companion for relational, affective touch., ACM SIGGRAPH 2006
emerging technologies. ACM (2006).
2) Wada, K., Shibata, T., Musha, T. and Kimura, S.: Robot therapy for
elders affected by dementia, Engineering in Medicine and Biology
Magazine, IEEE 27.4, pp.53-60 (2008).
3) タカラトミー 商品情報 ファービー
http://www.takaratomy.co.jp/products/furby/index.php
4) GIZMODE ［ #CEATEC ］これは癒される！ 人に優しいこぐ
ま型ソーシャルロボット～富士通
http://www.gizmodo.jp/2010/10/_ceatec_robot_social.html
5) MIT Media Lab Personal Robots Group Leonardo
http://robotic.media.mit.edu/projects/robots/leonardo/overview/overview.html
6) 高瀬裕, 山下洋平, 石川達也, 椎名美奈, 三武裕玄，長谷川晶
一: 多様な身体動作が可能な芯まで柔らかいぬいぐるみロボット(< 特集> アート & エンタテインメント 3). 日本バーチャルリ
アリティ学会論文誌, 18.3: 327-336 (2013)..
7) Yanaka, S., Kosaka, T. and Hattori, M.: ZZZoo pillows: sense ofsleeping alongside somebody. In: SIGGRAPH Asia 2013 Emerging
Technologies. ACM, pp.17 (2013).
8) Yonezawa, T., Yamazoe, H., Utsumi, A., and Abe, S.:
Gaze-communicative behavior of stuffed-toy robot with joint attention
and eye contact based on ambient gaze-tracking. In Proceedings of the
9th international conference on Multimodal interfaces, ACM, pp.
140-145 (2007).
9) 中田亨: ペット動物の対人心理作用のロボットにおける構築，
東京大学大学院工学系研究科博士課程先端学際工学専攻博士論文(2001)
10) Ueki, A., Kamata, M., and Inakage, M.: Tabby: designing ofcoexisting entertainment content in everyday life by expanding thedesign of furniture. In Proceedings of the international conference onAdvances in computer entertainment technology, ACM, pp.72-78(2007).
11) 橋本悠希, 梶本裕之 :生物感提示装置, 情報処理学会インタ
ラクション (2008).
12) Sony AIBO ERS-7M3
http://www.sony.jp/products/Consumer/aibo/products/ers7m3/design.html13) 港隆史，石黒浩: アンドロイドの顔における人間らしさ (顔を見る, 顔を思う, 顔をつくる-顔知覚研究の行方-, 2005 年度 第2 回フォーラム). 基礎心理学研究, 25.1, pp.96-102 (2006).
14) クワクボリョウタ: Media Art for Bootstrapping, The Journal ofThe Institute of Image Information and Television Engineers, 65.1:
pp.59-63 (2011).
15) Yuki, M., Maddux, WW. and Masuda, T.: Are the windows to thesoul the same in the East and West? Cultural differences in using theeyes and mouth as cues to recognize emotions in Japan and the UnitedStates. Journal of Experimental Social Psychology 43.2, pp.303-311(2007).
16) Osawa, H.: Emotional cyborg: human extension with agency foremotional labor. In Proceedings of the 2014 ACM/IEEE international
conference on Human-robot interaction, ACM, pp.108-108 (2014).
17) 中井優理子，岡崎龍太，蜂須拓，佐藤未知，梶本裕之：鏡面反射を利用した目がゆらぐぬいぐるみに関する研究, エンターテ
インメントコンピューティング(2014).
18) Bradley RA, Terry ME.:Rank analysis of incomplete block designs
I. The Method of paired comparisons. Biometrika 39: p.324–45 (1952).

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