JP2016224302A - 視線誘導装置、視線誘導方法、および視線誘導プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】人が意識していない対象であっても、当該対象に人の視線を誘導する。【解決手段】人の視線を所望の誘導先に誘導する視線誘導装置１であって、前記視線の誘導の開始指示を契機に、人の視線の範囲内に移動し、前記視線の範囲内から前記誘導先に向かって移動する移動制御部１２を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、人の視線を所望の対象に誘導する技術に関する。

近年、人とのコミュニケーションを目的としたテレプレゼンスロボット（以下、ロボット）が様々な分野において研究されている。人を誘導する技術としては、非特許文献１に誘導ロボットが記載されている。

誘導ロボットは、病院やホテルなどの施設において、利用者が、目的地までの案内を必要とする場合に、誘導ロボットが利用者の前を移動し、利用者は誘導ロボットに追従して歩行することで、目的地まで辿り着くことができる。

「誘導ロボットに対する人間の追従行動」、インターネット、＜URL：https://www.jstage.jst.go.jp/article/aija/75/652/75_652_1399/_pdf＞

非特許文献１では、病院やホテルなど、利用者（人）が目的地までの案内を必要とする施設において、利用者を案内（誘導）するためのロボットである。すなわち、利用者は、行くべき目的地が既に存在し、また、利用者は、ロボットを目的地まで案内してくれる存在であると認識している状態から、案内がはじまるものである。

これに対し、人が意図していない対象へ人の視線を誘導したい場合、例えば、道を歩いている人に、デジタルサイネージ、お店の看板などを気付かせたい場合がある。この場合に、非特許文献１のロボットを適用すると、人は、当該ロボットが誘導を行うためのロボットであると認識していないため、人がロボットに注目する前に、ロボットの移動が開始されてしまい、誘導がうまくいかないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、人が意識していない対象であっても、当該対象に人の視線を誘導することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、人の視線を所望の誘導先に誘導する視線誘導装置であって、前記視線の誘導の開始指示を契機に、前記人の視線の範囲内に移動し、前記視線の範囲内から前記誘導先に向かって移動する移動制御部を備える。

本発明は、人の視線を所望の誘導先に誘導する視線誘導装置が行う視線誘導方法であって、前記視線の誘導の開始指示を契機に、前記人の視線の範囲内に移動する第１の移動ステップと、前記人の視線の範囲内から、前記誘導先に向かって移動する第２の移動ステップと、を行う。

本発明は、上記視線誘導装置として、コンピュータを機能させることを特徴とする視線誘導プログラムである。

本発明によれば、人が意識していない対象であっても、当該対象に人の視線を誘導することができる。

本実施形態における視線誘導システムの構成図である。 視線誘導装置の動作を示すフローチャートである。 人の視線外にいる視線誘導装置を示す図である。 人の移動方向を説明するための説明図である。 人の視線外から視線内に移動する視線誘導装置を示す図である。 視線の範囲内で人の注意を引く動作を行う視線誘導装置を示す図である。 誘導先に向かって移動する視線誘導装置を示す図である。 端末の動作を示すフローチャートである。 視線誘導装置に対する周囲との位置関係を示す図である。 ショートカットボタンの表示例を示す図である。 ショートカットボタンの選択例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態における視線誘導システムの構成を示す構成図である。視線誘導システムは、視線誘導装置１と、端末（操作端末）２とを備える。視線誘導装置１は、少なくとも移動制御可能な移動装置（ロボット）であって、視線を誘導したい人（人物）の視線を、所望の対象に誘導させる装置である。

図示する視線誘導装置１は、通信部１１と、移動制御部１２と、動作部１３と、撮像部１４とを備える。

通信部１１は、端末２と各種情報を送受信する。具体的には、通信部１１は、端末２から、視線誘導の開始指示を受信する。また、通信部１１は、撮像部１４が撮像した撮像画像（カメラ映像）、および、移動制御部１２が検知した情報を端末２に送信することとしてもよい。

移動制御部１２は、視線誘導の開始指示を契機に、人の視線（視野）の範囲内に移動し、視線の範囲内から誘導先に向かって移動する。また、移動制御部１２は、各種センサを備え、自身の位置を検知可能であるとともに、誘導したい人および誘導先の対象の位置および方向を検知可能であるものとする。また、移動制御部１２は、人の視線方向、範囲を取得可能であるものとする。

動作部１３は、移動制御部１２が人の視線の範囲内に移動した後、視線の範囲内で、人の注意を引く動作を行う。なお、人の注意を引く動作は、例えば、音を出力する、光を発する、振動する、周期運動を行うことの少なくとも１つを含む。なお、動作部１３は、音または光を出力する場合、スピーカ、ライト等の発光装置などの出力装置を備えるものとする。

撮像部１４は、撮影の正面方向を持つ３６０度デジタルカメラを備え、誘導先の対象を含む画像（カメラ画像）などを撮像する。

視線誘導装置１には、例えば、テレプレゼンスロボット、小型飛行機やヘリコプター等の無人飛行体（ドローン）等を用いてもよい。また、上述した機能や機構を具備する移動装置であればよい。なお、視線誘導装置１と端末２との間の通信路は、無線でもよいし有線でもよい。

端末２は、視線誘導装置１と通信が可能な装置であって、例えば、スマートフォン、タブレット端末、パソコンなどの端末を用いることができる。

図示する端末２は、視線誘導装置１を遠隔操作するための端末であり、表示部２１と、制御部２２と、を備える。

表示部２１は、タッチパネルを備え、視線誘導装置１の撮像部１４が撮像した撮像画像をタッチパネルに表示する。また、撮像画像の範囲外に存在する人（誘導したい人）の位置方向と当該人までの距離を直感的に表したショートカットボタン（人の情報）を撮像画像に重畳表示する。

制御部２２は、端末２を操作する操作者の指示を受け付けて、視線誘導装置１に視線誘導の開始指示を送信する。

上記説明した視線誘導装置１および端末２は、例えば、ＣＰＵと、メモリと、ハードディスク等の外部記憶装置と、入力装置と、出力装置とを備えた汎用的なコンピュータシステムを用いることができる。このコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵがメモリ上にロードされた所定のプログラムを実行することにより、各部の各機能が実現される。例えば、視線誘導装置１および端末２の各機能は、視線誘導装置１用のプログラムの場合は視線誘導装置１のＣＰＵが、そして、端末２用のプログラムの場合は端末２のＣＰＵが、それぞれ実行することにより実現される。

また、視線誘導装置１用のプログラムおよび端末２用のプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記憶することも、ネットワークを介して配信することもできる。

次に、本実施形態の視線誘導装置１の動作について説明する。

図２は、本実施形態の視線誘導装置１の動作を示すフローチャートである。

視線誘導装置１の通信部１１は、操作者が操作する端末２から、視線誘導の開始指示を受信する（Ｓ１１）。開始指示には、誘導したい人、および、誘導先の対象が指定されているものとする。

図３に示す例では、人３が誘導したい人であり、誘導先は対象４である。ここでは、人３の視線は、誘導先である対象４と逆の方向を向いており、人３の視線に対象４は入っていない。このような状態において、視線誘導装置１は、人３の視線（注意）を、誘導先の対象４に誘導する。

視線誘導装置１の移動制御部１２は、開始指示を受信すると、人３の位置、対象４の位置を取得するとともに、人の視線方向および範囲を取得する（Ｓ１２）。位置については、ＧＰＳ、位置センサ、距離センサなどの各種センサを用いて取得（計測）することが考えられる。

人の視線方向および範囲については、例えば、以下の文献１に記載の技術を用いて取得することが考えられる。文献１では、人の移動方向が視線方向であると仮定し、人の視線方向・範囲を、移動方向を用いて推定する。

文献１：松元崇裕，瀬古俊一，青木良輔，宮田章裕，井原雅行，山田智広，“Shoot Tag Mapping：スマートフォンを用いた屋内位置情報サービスのためのタグ位置マップ生成手法“，信学技報, vol. 113, no. 470, MVE2013-64, pp. 13-18, 2014年3月
人の移動方向が視線方向であると仮定する場合、人の位置の取得方法は、一定時間における人の位置を計測することで、図４に示すように、ある時点ｔでの水平面の２次元位置をベクトルＰ_ｔ（Ｘ_ｔ,Ｙ_ｔ）、それより１つ前の位置をベクトルＰ_ｔ-1（Ｘ_ｔ-1,Ｙ_ｔ-1）とすると、人の移動方向は以下の単位ベクトルで表される。

図３に示すように、人の視線位置の高さをＭとすると（高さは、例えば日本人平均の視線の高さで近似）、人の視線方向は以下とおりである。

また、視線範囲は３次元位置(Ｘ_ｔ,Ｙ_ｔ,Ｍ) から最大視認距離ｒ以内の人の視線方向を中心としたθ_Ｖ・θ_Ｈで表される範囲である。なお、視線範囲θ_Ｖ・θ_Ｈは、一般的な人の視線範囲を用いる。例えば、移動時の人の視線角は、水平θ_Ｖ：８０度、垂直θ_Ｈ：６０度である。

なお、人の視線方向および範囲については、アイトラッカー結果、または画像処理結果により顔の向きを利用することも考えられる。

そして、移動制御部１２は、誘導したい人３の位置、当該人３の視線方向および範囲、および、誘導先の対象４の位置および方向を用いて、誘導先の対象４が人３の視線外にいるか否かを判別する（Ｓ１３）。誘導先の対象４が、既に人３の視線の範囲内にいる場合、移動制御部１２は、誘導する必要がないため、以降の誘導を行うことなく処理を終了する。

誘導先の対象４が、人３の視線外にいる場合、移動制御部１２は、人３の視線の範囲内に移動する（Ｓ１４）。

図５は、図１に示した人３の視線外にいる視線誘導装置１が、人３の視線の範囲内に移動する動作を示す図である。なお、視線誘導装置１の移動制御部１２は、当該視線誘導装置１の位置を取得し、取得した位置から、Ｓ１２で取得した人３の視線の範囲内に移動する。

そして、移動制御部１２は、人３の視線の範囲内において、人３の注意を引く動作を行う（Ｓ１５）。人３の注意を引く動作としては、例えば、移動制御部１２は、所定の時間、音を出力する、光を出す、上下左右に振動して揺れる、周期運動（ばね運動、振り子運動、八の字運動など）の少なくとも１つを行うことが考えられる。これにより、人３は、無意識に視線誘導装置１に注目する。

図６は、視線の範囲内で、人３の注意を引く動作（図示する例では、振り子運動）を行っている視線誘導装置１を示す図である。

そして、視線誘導装置１は、人３が視線誘導装置１を見続けることで、人３の視線の範囲内に対象４が入るように移動する（Ｓ１６）。

図７は、Ｓ１６の視線誘導装置１の移動の一例を示す図である。図示する例では、人３を中心とし、人３と対象４の距離を半径Ｒ１とし、人３と対象４を結ぶ線を１つの辺とする所定の角度θｏの扇形Ｓ１とする。そして、人３を中心とし、人３と視線誘導装置１間の距離を半径Ｒ２とする円Ｓ２と、扇形Ｓ１との交点Ｔを目標地点とする。

視線誘導装置１の移動制御部１２は、目標地点Ｔに向けて、人３と視線誘導装置１との間の距離を半径Ｒ２とする円の円周上を移動して、目標地点Ｔに移動する。人３は、このように移動する視線誘導装置１を目で追うことで、無意識に（自然と）誘導先の対象４が視界に入ることになる。なお、人３と視線誘導装置１との間の距離Ｒ２は水平方向の距離だけを見るものとし、人と視線誘導装置１間の距離を半径Ｒ２とする円Ｓ２は、地面に水平であるものとする。

人３と視線誘導装置１との間の距離を半径Ｒ２とする円の円周上を移動することで、人３に衝突することなく、視線誘導装置１は目標地点Ｔに移動することができる。また、目標地点Ｔを、人３と対象４を結ぶ線上ではなく、当該線上から所定の角度θｏ離れた地点とすることで、目標地点Ｔにおける視線誘導装置１が、人３からみて対象４を隠さないようにすることができる。これにより、人は、誘導先の対象４に容易に気が付くことができる。なお、所定の角度θｏは、例えば、視線角水平θ_Ｖより小さい角度とすることが考えられる。

次に、端末２が、視線誘導の開始指示を視線誘導装置１に送信する処理の一例を説明する。図８は、端末２の動作を示すフローチャートである。

なお、視線誘導装置１の撮像部１４は、誘導先である対象４が撮像可能な位置にいて、対象４を含む画像を撮像し、通信部１１を介して端末２に当該撮像画像を送信するものとする。また、視線誘導装置１の移動制御部１２は、自身の周囲に存在する人の位置方向、自身から人までの距離を検知し、検知した情報を通信部１１を介して端末２に送信するものとする。

まず、表示部２１は、視線誘導装置１で検知された誘導したい人３の位置方向及び距離を取得する（Ｓ２１）。例えば、視線誘導装置１に対して図９に示す位置に人３が存在する場合、撮像部１４のカメラの正面方向（図の上方向）から右回りで人３までの回転角度θ_３、視線誘導装置１から人３までの距離Ｌ_３を取得する。

次に、表示部２１は、取得したデータを用いて人３の位置方向と当該人３までの距離を直感的に示したショートカットボタンを生成し、タッチパネル上の撮像画像に重畳表示する（Ｓ２２）。具体的には、顔を表現したボタン画像（アイコン）を生成し、人３までの距離に応じて表示サイズを変更し、人３の位置方向に対応する場所に表示する。すなわち、表示部２１は、撮像画像の範囲外に存在するショートカットボタンを実空間上の位置に対応付けて撮像画像に重畳した画像を表示する。

例えば、図９に示すように、タッチパネルの画面中央を視線誘導装置１の現在位置とみなし、上方向を基準に右回りでθ_３°の軸方向の画面淵に人３のショートカットボタンＳＢ_３を表示する。なお、ボタン画像については、例えば、撮影された対象者の顔画像を縮小・拡大して用いてもよいし、規定の顔画像を用いてもよい。

また、表示部２１は、視線誘導装置１で検知された人が複数いる場合は、複数の人のショートカットボタンを、各人の位置方向および距離を用いて、タッチパネル上の撮像画像に重畳表示する。

表示中のショートカットボタンに対してユーザによる押し下げタッチ操作が検知されると、表示部２１は、押し下げられたショートカットボタンのＩＤを制御部２２に送信する（Ｓ２３）。

制御部２２は、押し下げられたショートカットボタンの人３の視線を誘導先の対象４に誘導させるための視線誘導の開始指示を視線誘導装置１に送信する（Ｓ２４）。

なお、図８に示す視線誘導の開始指示の送信処理は一例であって、他の方法により、視線誘導装置１は、誘導したい人３および誘導先の対象４を含む視線誘導の開始指示を端末２から受信することとしてもよい。

以上説明した本実施形態では、人の視線を、視線誘導装置１の移動により誘導する。すなわち、本実施形態では、視線誘導装置１は、向いて欲しい方向に、人の視線を向けるために、まず人の視線に入り、その後、視線を誘導するように、誘導先の対象に向かって移動する。これにより、人は、移動する視線誘導装置１を目で追うことで、無意識に（自然と）誘導先の対象が視界に入ることになる。したがって、本実施形態では、人が意識していない対象に対して、人の視線をスムーズの誘導することができる。

例えば、道を歩いている人に、デジタルサイネージ、お店の看板、スタジアムのゲートなどを気付かせたい場合に、視線誘導装置１が人の視界に入って、誘導先に向かって移動するで、人の視線・注意を、自然と誘導先に向けることができる。

また、本実施形態では、視線誘導装置１は、人の視線の範囲内に移動した後で、人の注意を引く動作を行う。これにより、人は、視線誘導装置１が誘導を行うための装置であると認識していない場合であっても、自然と視線誘導装置１に注目し、視線誘導装置１を目で追うことになる。これにより、本実施形態では、人の視線をより確実に誘導先の対象に誘導することができる。

また、本実施形態の端末２では、誘導先を含む撮像画像に、誘導したい人のショートカットボタンが表示され、操作者は当該ショートカットボタンをタッチすることで、視線誘導の開始指示が視線誘導装置１に送信される。これにより、操作者は、容易に開始指示を入力することができ、ユーザの利便性を向上することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形および応用が可能である。

１ ：視線誘導装置
１１：通信部
１２：移動制御部
１３：動作部
１４：撮像部
２ ：端末
２１：表示部
２２：制御部
３ ：誘導したい人
４ ：誘導先の対象

Claims (6)

1. 人の視線を所望の誘導先に誘導する視線誘導装置であって、
   前記視線の誘導の開始指示を契機に、前記人の視線の範囲内に移動し、前記視線の範囲内から前記誘導先に向かって移動する移動制御部を備えること
   を特徴とする視線誘導装置。
2. 請求項１記載の視線誘導装置であって、
   前記人の視線の範囲内に移動した後、前記視線の範囲内で人の注意を引く動作を行う動作部を、さらに備えること
   を特徴とする視線誘導装置。
3. 請求項１記載の視線誘導装置であって、
   前記人の視線の範囲内に移動後、前記視線の範囲内で、音を出力する、光を発する、振動する、周期運動を行うことの少なくとも１つを含む人の注意を引く動作を行う動作部を、さらに備えること
   を特徴とする視線誘導装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の視線誘導装置であって、
   誘導先を含む画像を撮像する撮像部と、
   前記撮像画像を操作端末に送信する通信部を、さらに備え、
   前記通信部は、前記撮像画像の範囲外に存在する前記人の情報を実空間上の位置に対応付けて前記撮像画像に重畳した画像を表示する前記操作端末において、前記人の情報が選択されることにより送信された、前記開始指示を受信すること
   を特徴とする視線誘導装置。
5. 人の視線を所望の誘導先に誘導する視線誘導装置が行う視線誘導方法であって、
   前記視線の誘導の開始指示を契機に、前記人の視線の範囲内に移動する第１の移動ステップと、
   前記人の視線の範囲内から、前記誘導先に向かって移動する第２の移動ステップと、を行うこと
   を特徴とする視線誘導方法。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の視線誘導装置として、コンピュータを機能させることを特徴とする視線誘導プログラム。

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