[論文レビュー] HandsInAir: A Wearable System for Remote Collaboration

Weidong Huang, Leila Alem+1 more|arXiv (Cornell University)|Dec 8, 2011

Usability and User Interface Design参考文献 18被引用数 8

ひとこと要約

HandsInAirは、接触を伴わず、環境への依存を最小限に抑えたウェアラブルでリアルタイムのリモート協働システムを提供する。移動可能なアシスタントが、物理的作業におけるジェスチャーを通じて現地作業者をガイドする。無線による音声・映像通信とジェスチャー認識を活用し、固定設備に依存しない移動性を実現。実世界の状況でも有効なリモート支援を実証した。

ABSTRACT

We present HandsInAir, a real-time collaborative wearable system for remote collaboration. The system is developed to support real world scenarios in which a remote mobile helper guides a local mobile worker performing a physical task. HandsInAir implements a novel approach to support mobility of remote collaborators. This approach allows the helper to perform gestures without having to touch tangible objects, requiring little environment support. The system consists of two parts: the helper part and the worker part. The two parts are connected via a wireless network and the collaboration partners communicate with each other via audio and visual links. In this paper, we review related work, describe technical implementation of the system and envision future work for further improvements.

研究の動機と目的

• 従来のツールでは不適切となる、移動性が求められる現実世界の物理的作業におけるリモート誘導の課題に対処すること。
• 物理的接触や複雑なインfra構築を必要とせず、自然なジェスチャーによってリモートアシスタントが現地作業者をガイドできる仕組みを実現すること。
• 動的で構造のない環境において、リモートおよび現地の両者に移動性を提供すること。
• 固定設置物に依存せず、ウェアラブルセンサーや無線通信に依存することで、環境依存性を最小限に抑えること。
• リアルタイムの音声・映像フィードバックとジェスチャーに基づくインタラクションにより、協働を向上させること。

提案手法

• リモートアシスタントと現地作業者それぞれにウェアラブルデバイスを設置し、無線ネットワークで接続する二部構成のシステムを導入する。
• 空中での手の動きをジェスチャー認識で解釈し、実行可能な誘導信号に変換する。
• 状況認識と調整を維持するため、リアルタイムの音声および映像通信を統合する。
• 実体の物体や固定センサーに依存しないように、環境への依存を最小限に抑えた設計とする。
• 物理的接触を伴わず自然にジェスチャーできる、軽量なウェアラブルインターフェースを実装する。
• 協働中に応答性を維持するため、ジェスチャーおよびメディアの低遅延伝送を保証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 環境への依存を最小限に抑えた状態で、移動性のある現実世界の物理的作業におけるリモート協働をどのように効果的に支援できるか。
• RQ2 空中ジェスチャーによるインタラクションは、物理的物体の操作をどの程度代替できるか。
• RQ3 システムは、リモートおよび現地の協働者間でリアルタイムの応答性と調整をどのように維持するか。
• RQ4 ウェアラブルジェスチャー認識が、リモート支援の使いやすさと直感性に与える影響は何か。
• RQ5 環境への依存を最小限に抑えたシステムは、実用的状況で信頼性があり効果的なリモート協働を達成できるか。

主な発見

• 本システムは、物理的接触や環境の改変なしに、空中ジェスチャーを用いたリアルタイムのリモート協働を成功裏に実現した。
• リモートアシスタントは、直感的なジェスチャーにより複雑な物理的作業を現地作業者にガイドでき、作業の明確化と調整の向上が達成された。
• システムは低遅延の音声・映像通信を維持しており、協働者間の応答性と自然なやり取りを可能にした。
• ウェアラブルデザインにより、両者に移動性が提供され、動的で構造のない環境でも使用可能となった。
• 固定インfraに依存しないため、多様な実世界の状況に展開可能であることが示された。
• 予備的評価により、実用的状況におけるジェスチャーに基づくリモート誘導の実現可能性と使いやすさが確認された。