Study of direction presentation method using auditory information for attention guidance in remote task instruction

远程任务教学中利用听觉信息进行注意力引导的方向呈现方法研究

基本信息

批准号：
20K19839
负责人：
川口一画
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19839/
关键词：
遠隔作業支援聴覚情報注意誘導

项目摘要

本研究では、工場等で熟練者が遠隔地から現場の作業者に作業の指示を行う際に、聴覚情報（音）を用いて特定の方向に注意を誘導する手法の提案を行う。提案手法では、作業者が見ている方向と遠隔指示者が指示した方向の角度差に応じて、音の高さや音の大きさ等を変化させることで（指示された方向に近づくにつれて音が大きくなる等）、指示された方向に作業者の注意を誘導することが可能になる。2020年度には、注意誘導に用いる聴覚情報デザインのための予備調査として、主観評価の結果に基づき候補となる音の周波数を複数選定し、候補刺激に対して丁度可知差異（刺激を変化させ、元の状態から変化したと知覚される最小の変化量）の計測を行った。並行して聴覚情報を用いて実際に注意誘導を行い、その精度を評価するためのシステム実装を行った。このシステムでは、モーションキャプチャ装置と音響提示プログラムを連動させ、目標角度とユーザの頭部方向の差分に応じて音の高さを変化させる。2021-2022年度には、実装した評価用システムを拡張し、目標角度とユーザの頭部方向の差分に応じた音響の変化パターンとして、目標角度に対して線形に音高が変化する線形変化条件、逆数に比例して変化する逆数変化条件、指数的に変化する指数変化条件の3種類を実装した。その後、実装したシステムを用いて実際に注意誘導を行う被験者実験を実施し、3種類の音響変化パターンおよび3種類の分解能を組み合わせた9種類の刺激について特性を評価した。評価結果について一件のデモ発表を行った。また、2022年度後半より実装した音響変化を用いた遠隔作業支援システムを実装中である。提案システムでは、遠隔作業者が現地側で取得したカメラ映像に対して指示点を指定し、音響変化により指示点までの注意誘導を行う。

在这项研究中，我们提出了一种技术，其中熟练的人使用听觉信息（声音）指导工厂或其他工厂的偏远位置上的现场工作人员工作，以指导注意力方向的注意力。在提出的方法中，通过更改音高，声音体积等，根据观察工人的方向与远程讲师指示的方向之间的角度差（例如，声音在接近指示的方向时增加），可以在指示的方向上引导操作员的注意力。在2020年，作为用于注意力指导的听觉信息设计的初步调查，根据主观评估的结果选择了多个候选声音频率，并测量了已知差异的确切差异（将最小的变化视为改变刺激和从原始状态变化的最小变化）用于候选刺激。同时，实际上使用听觉信息指导了注意力，并实施了系统以评估其准确性。在此系统中，运动捕获设备和声学演示程序相互链接，并且根据目标角度和用户头部方向之间的差异，声音的音调会更改。在2021 - 2022年，扩展了实施的评估系统，以响应目标角度和用户头方向之间的差异来实现三种类型的声学变化模式：线性变化条件，在该条件下，音高与目标角度相对于目标角度线性变化，互惠变化条件是按比例的逆向变化和指向变化的条件，以及指数变化的情况下，音高会变化。然后使用实施的系统进行主题实验以实际引起注意，并评估了九种刺激的特征，这些刺激结合了三种不同的声学模式和三种不同的分辨率。进行了有关评估结果的演示。此外，目前正在实施自2022年下半年以来实施的使用声学变化的远程工作支持系统。在拟议的系统中，远程工人指定了在本地侧获得的相机录像的指示点，并且注意力通过声学变化引导到指示点。