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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）

HMD 生物
Head Mounted Creature
矢野裕太郎 1)，齋藤旭 1)，須賀悠偉 1)，浜崎拓海 1)，安藤将平 1)，高見太基 1)，中山翔太 1)
Yutaro Yano, Asahi Saito, Yui Suga, Takumi Hamazaki, Shohei Ando, Taiki Takami and Shota Nakayama
1) 電気通信大学 （〒182-8585 東京都調布市調布ヶ丘 1-5-1，y.yano@media.lab.uec.ac.jp，asahi@media.lab.uec.ac.jp，
suga@kaji-lab.jp，hamazaki@kaji-lab.jp，ando@media.lab.uec.ac.jp，takami@kaji-lab.jp，nakayama@kaji-lab.jp
概要：本稿では，ヘッドマウントディスプレイ (Head-mounted display, HMD)を生物に見立て，その生物に頭部を乗っ取られる，つまり寄生されてしまう体験を提案する.生物に寄生されている感覚(自身が見る世界の知覚の仕方がその生物の世界の知覚の仕方と同じになる，頭の動きの制御を運動
錯覚を用いて起こす，鼓動や温もり) を体験者に感じさせることを目的とする.体験者は HMD と空気
圧バルーンが付いたバンドを装着する.HMD で生物の世界の知覚の仕方を，空気圧バルーンを用いた
ハンガー反射で頭の動きのコントロールを，スピーカーとペルチェ素子で生物の鼓動と温もりを表現する.
キーワード：HMD，環世界，生物感

1. はじめに
現在，ロボットの振る舞い，見た目に生物性を与えたり，非生物のものに生物を与える試みが複数行われてきた.また，視覚的に生物性を感じさせるほかにも，呼吸行
動や暖かさの提示などの触覚的な情報によって生物性を感じさせる試みも存在している.
中には，HMD と外部的な触覚提示装置を用いて生物感を提示している試みも為されており，下林らのバーチャ
ルハグシステム[1]では，HMD と呼吸などの生物感を伴う機能を搭載したロボットを用いて，視覚的及び触覚的な生物感を提示している.
これらの生物感を提示する体験において HMD は一般にバーチャルな空間を提示する役割にとどまっており ，HMD が視覚的要素以外の生物感の提示に寄与している部
分は小さい.また，HMD という装置の特徴の一つとして，装着における締め付けや装着感といった，人によっては

図 1: 寄生のイメージ

負の要素となりうることがあり，これはしばしば，体験の質を下げる恐れがある.
そこで本稿では，HMD 自体を生物とみなし，締め付け

世界に置き換える，頭の動きを制御されていることを空や装着感を生物による密着感に置き換え，生物感を感じ

気圧バルーンを用いたハンガー反射で起こす，生物の鼓させる体験を提案する.生物は寄生生物を想定しており，動や温もりをスピーカーとペルチェ素子を用いて提示す

寄生すなわちヘッドマウントされたユーザーは人間の感ることで生物に寄生される体験を構築する.

覚とは異なった視覚体験や聴覚体験をする.寄生生物に乗っ取られるイメージを図 1 に示す.
具体的にはユーザーが見る世界をその生物が見ているⒸ 2021 日本バーチャルリアリティ学会-IVRC-4-

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2. 原理

ることで生物の体温を提示する．また空気圧バルーンを

2.1 再現する特徴用いてハンガー反射を誘発することで生物の自我の意思

本提案で再現する生物感提示の特徴を以下に挙げる．

表現を提示する．これらの素子はマイコンで制御を行う．



3.2 機構鼓動：すべての生物は血液の循環機構を備えており，特に心臓は定期的に周期的な振動を生じる．

上記の要素を実現するために必要なハードウェアの構

振動の周期は生物の種類や情動により異なる．

成を図 3 に示す．空気圧バルーンで頭部旋回の誘発を行

温感：常に一定の体温を保つ．

う．スピーカーは振動の提示を行う．ペルチェ素子は温

自我：知覚，思考，行動などの同一的主体として，感の提示を行う．4 つの空気圧バルーンを駆動させて特定

他者や外界と区別された意識を持つ．

位置の皮膚への圧迫，及び皮膚の変形を生じさせること

以上の感覚を体験できるシステムを制作する．

でハンガー反射を誘発し，体験者の意図せぬ方向へ頭部

2.2 ハンガー反射

旋回を誘発することで生物の意思を提示する．またスピ

針金ハンガーを頭に被ると意図せず頭が回ってしまう

ーカーから周期的な振動を提示することで生物の心臓の現象がある．この現象をハンガー反射という[2]．ハンガ

鼓動を表現し，ペルチェ素子からある一定の温度を提示

ー反射は楕円形の身体部位に対して互いに交わらない 2することで体温を表現する．

点の圧迫と，その際に生じる皮膚変形によって生起する

3.3 体験

ことが報告されている[3]．

体験は生物と遭遇するところから始まる．実はその生また，圧迫のために空気圧バルーンを用いたデバイス

物は寄生生物で，体験者は寄生され，頭部の動きを制御[4]では 4 つの空気圧アクチュエータを用いて，頭部ハンされ，また図 4 下部に示すように世界の見え方が変化しガー反射が効率的に生起するとされている位置に圧迫をてしまう．加えて生物の鼓動やぬくもりを感じることが提示し，外側のフレームによる変形と弾性によって皮膚できるため，体験者は本当に寄生された感覚を感じるこ

変形を提示することでハンガー反射を誘発するデバイスとができる．体験は HMD 内の映像において，寄生生物がが作成されている．今回はこのデバイスの作成方法を基体験者から寄生をやめてどこかに去っていくことで終了に装置の制作を行う．

する．

2.3 温感提示
複数のペルチェ素子を取り付けた HMD で，ユーザーに温度提示を行うデバイスが開発されている[5]．論文では熱刺激や冷刺激を方向の手掛かりとして提示し認識精度を評価した他，すべてのモジュールで同時に熱刺激または冷刺激を提示した際，顔への没入感が高まったと報告された．
本稿では同時に熱刺激を提示した際の没入感の向上に着目して，このデバイスの作成方法を基に装置の制作を行う．

3. 構成
3.1 システム構成

図 2: デバイス構成

本システムの構成を図 2 に示す．スピーカーで振動による生物の鼓動を提示し，ペルチェ素子で温度を提示す

図 3: 体験の構成

参考文献[1] 下林秀輝，柴田佳祐，登石拓磨:生物感を伴うバーチャルハグシステムとコンテンツ管理システムの構築，
日本バーチャルリアリティ学会論文誌，2019．

図 4: システム構成Ⓒ 2021 日本バーチャルリアリティ学会-IVRC-4-

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情報処理学会, インタラクション 2017.

[2] 佐藤未知, 松江里佳, 橋本悠希, 梶本裕之：ハンガー
反射－頭部圧迫による頭部回旋反応の条件特定と再[5] Roshan Lalintha Priris，Wei Peng，Zikun Chen， Liwei

現－, 日本バーチャルリアリティ学会論文誌, Vol.19,

Chan ， Kouta Minamizawa: ThermoVR: Exploring

No.2, pp. 295–301, 2014.

Integrated Thermal Haptic Feedback with Head Mounted[3] 佐藤未知, 中村拓人, 梶本裕之: ハンガー反射におけDisplays，Proceedings of the 2017 CHI Conference on

る皮膚せん断変形による触錯覚と運動誘発, 第 5 回

Human Factors in Computing Systems，pp. 5452-5456，

テレイグジスタンス研究会, 2014．

2017．

[4] 今悠気, 中村拓人, 梶本裕之: 空気圧アクチュエー
タを用いた頭部ハンガー反射回旋角度制御の試み,Ⓒ 2021 日本バーチャルリアリティ学会-IVRC-4-