公立はこだて未来大学 2012 年度 システム情報科学実習
グループ報告書
Future University Hakodate 2012 System Information Science Practice
Group Report
プロジェクト名
マインドコミュニケーション
Project Name
Mind Communication
グループ名
グループＢ
Group Name
Group B
プロジェクト番号/Project No.
7-B
プロジェクトリーダ/Project Leader
常磐井武彦
1010014
Takehiko Tokiwai
グループリーダ/Group Leader
佐藤忠弘
1010219
Tadahiro Sato
グループメンバ/Group Member
1010009
下斗米貴宏
Takahiro Shimotomai
1010014
常磐井武彦
Takehiko Tokwai
1010149
安藤大介
1010155
香山卓
1010219
佐藤忠弘
Daisuke Ando
Suguru Kouyama
Tadahiro Sato
指導教員
佐藤直行 岡本誠
伊藤精英
中田隆行
花田光彦
Advisor
Naoyuki Sato Makoto Okamoto Kiyohide Ito Takayuki Nakata Mituhiko Hanada
提出日
2013 年 1 月 16 日
Date of Submission
January 16, 2013
概要
コミュニケーションとは相手に自分の情報や意思を伝えることである。私たちは日常生活の中
で会話や合図などでコミュニケーションを取っている。現在コミュニケーションはコンピュー
タや携帯電話などで便利になり発展している。しかし、コミュニケーションは完璧ではない。
コミュニケーションには様々な問題点がある。例えば、私たちはコミュニケーションの中で意
思を正確に伝えられない事がある。私たちのコミュニケーションに問題が起こると、ビジネス
や人間関係にトラブルが発生する可能性がある。私たちはコミュニケーションの問題を解決す
るために現在注目されている脳波を使うことができないかと考えた。これらが本プロジェクト
を立ち上げた背景である。
マインドコミュニケーションとは脳波を用いて気持ちを伝えあうコミュニケーションと定義す
る。本プロジェクトは脳波をコンピュータで処理し、音、光、振動などで人の五感に働きかけ
るツールを製作し、それを用いた新しいコミュニケーションを提案することが目的である。前
期の活動では先行研究調査、実験、解析を通して脳波に関する基礎的な理解を行った。脳波に
関する基礎知識を身に付けた後、ブレインストーミングを行い、現在のコミュニケーションに
おける問題点を抽出し、脳波を用いた改善策を考案した。グループ B では「気になる相手に話
しかけたいが、話しかけることが難しい」という問題点に着目し、
「アイコンタクトの拡張」を
コンセプトに「Eye Whisper」というツールを考案し、開発した。前期の中間発表ではプロト
タイプを作成し発表したが、フィードバックから様々な問題点を指摘された。
後期は前期でのフィードバックを基にコンセプトを見直し、ツールの機能を改善した。私た
ちは集団での会話に注目し「集団の場では誰に向かって話しているのかがわからない」とい
う問題点に新たに着目した。その後コンセプトを「注目による意思表示」に変更し、ユーザー
の利用するシナリオを考案しながら「Eye Whisper」を完成させた。この報告書では、「Eye
Whisper」を完成させるまでの過程を記述する。
キーワード
脳波、注目、コミュニケーション、意思表示
（※文責: 常磐井武彦）
-i-
Abstract
Communication means to convey their information and intention to opponent. We
communicate using conversation and cue in our everyday life. Today, we communicate
with the computer and mobile phone. They are so convenient. But communication is
not perfect. There are various problems in the communication. For example, we may
not convey myself understand exactly in the communication. When problems occur in
our communication, we may have trouble in business and human relations. We thought
of using a mind wave to solve problems of communications. These are motivation of our
project.
We defined mind communication as communication with others by means of brain waves.
Our project’s goal was to propose a new communication tool. In first term, we surveyed
related research, conducted preliminary experiments and data analyses to understand
basics of brain waves. Thereafter, we engaged in brainstormings to find problems of
ordinary communication, and we decided to work on developing a new communication
tool using brain wave designed to improve communication among people. Group B
focused on a problem of“difficulty in start conversing with whom we are interested in”,
and we developed a tool named “Eye Whisper” with a goal to “extend eye contact”.
In the mid-term presentation held at the end of the first term, we presented a prototype
of our tool. But, various problems about the tool was pointed out from the audience.
In the second term, we renewed the project theme and improved the function of the
tool based on the feedback we received. We focused on a problem“in a group discussion
situation, it is often difficult to know to whom the speaker is trying to communicate.”
We then changed the theme to ”declaration of intention by showing attention”, and
we were able to complete the development of our new tool. This report describes the
process by which we developed “Eye Whisper”.
Keyword
brain waves, attention, communication, declaration of intention
（※文責: 常磐井武彦）
- ii -
目次
第1章
はじめに
1
1.1
背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2
目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
到達目標課題
3
課題設定までのアプローチ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.1.1
先行事例調査 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
2.1.2
先行事例における問題点
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
目標課題設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
問題解決へのプロセス
9
基礎知識の習得 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.1.1
脳について . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.1.2
ニューラルネットワークについて . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
3.1.3
脳波について . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
3.2
先行研究の問題点の抽出 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
3.3
脳波実験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.3.1
解析班としての役割 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14
3.3.2
解析結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
製作物のプラン作成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.4.1
ブレインストーミング法 (BS 法) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.4.2
KJ 法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3.4.3
コンセプトシート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.4.4
報告会 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
デバイスの習熟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
3.5.1
習得技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
3.5.2
Arduino 学習 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22
3.5.3
Gainer 学習 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
3.5.4
Processing 学習 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.5.5
赤外線学習 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
3.5.6
ヘッドセットとコンピュータ間の無線化学習 . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
3.5.7
MindWave
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
習得成果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
中間発表
27
評価結果 (中間発表) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
リフレクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
第2章
2.1
2.2
第3章
3.1
3.4
3.5
3.6
第4章
4.1
4.1.1
4.2
- iii -
第5章
製作物の詳細
30
5.1
背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
5.2
解決策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
5.3
コンセプト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30
5.4
イメージ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
5.5
デザイン . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
5.6
Eye Whisper(最終成果物) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
5.7
システム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
5.8
5.7.1
MindWave
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
5.7.2
Gainer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
5.7.3
Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
5.7.4
基盤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
5.7.5
赤外線 LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
5.7.6
赤外線受信機 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
5.7.7
振動モジュール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
処理の流れ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.8.1
注目を相手に伝える処理
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.8.2
相手の注目を受ける処理
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
5.8.3
集団の雰囲気を感じる . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
5.9
仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
5.10
ユーザーシナリオ
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
39
5.11
ロゴマークの作成
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
第6章
最終発表
42
6.1
成果物 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
6.2
発表内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
最終発表の反省・リフレクション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
46
今後の課題と展望
48
7.1
制作物に関して . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
48
7.2
発表に関して . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
7.3
全体の展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
Gainer を用いた、Eye Whisper の動作プログラム
51
6.2.1
6.3
第7章
付録 A
参考文献
58
- iv -
Mind Communication
第1章
1.1
はじめに
背景
コミュニケーションとは、自分の情報や気持ちを相手に伝えることである。コミュニケーション
の方法には言葉を話す、聞く、書く、読むなど多岐にわたる。そのほかにも言語を使わずに体を
使って表現したり、決まった意味の合図、アイコンタクトを用いる方法などがある。コミュニケー
ションは人の生活や技術の発展に重要な役割を果たしている。
またコミュニケーションは、科学の発展とともに方法も発展してきた。例えば電話が開発され、
遠くに住んでいる人ともコミュニケーションを行うことができるようになった。他にもテレビや
ラジオなどの電子媒体が開発され、音声や映像の発信が可能になった。その後、携帯電話が普及
し、電子メールによる文字での会話が行われるようになった。現在ではインターネットを使用した
チャットやＳＮＳの普及により、より多くの人と幅広くコミュニケーションをとることができるよ
うになっている。このように技術の発展とともにコミュニケーションの方法が増加した。
しかし新しいコミュニケーションが増加するにあたり、さまざまな問題点が発生してきた。例え
ば、インターネットを利用し世界中の人ともコミュニケーションが取れるようになったが、他国と
の文化の違いや価値観の違いによりトラブルが発生するようになった。また、SNS により自分の
考えや行動を幅広く発信できるが、自分と意見が対立した場合に誹謗、中傷が行われトラブルの原
因になっている。自分と現代の社会において、コミュニケーションに問題が発生すると人間関係や
ビジネスなど、さまざまな場面でトラブルの原因になる。
脳波に関する技術やセンサを利用してコミュニケーションを行うことがマインドコミュニケー
ションであると私たちは定義する。近年では乾式の脳波センサが市販され、脳波を手軽に抽出でき
るようになった。脳波は現在ロボットの操作やゲームなどに利用されている。しかし、脳波を用い
てコミュニケーションを図る研究はあまり行われていない。私たちは普段利用されない脳波という
情報を新たにコミュニケーションに組み込むことで、今までわからなかった情報がわかったり、新
しい自分の表現ができ、より楽しいコミュニケーションが行えるのではないかと考えた。
以上の背景から私たちは、NeuroSky から販売されている「MindWave」[1] という脳波を測定す
るツールに着目し、脳波という新しい切り口からコミュニケーションの改善ができるのではないか
と考え、本プロジェクトを立ち上げた。前年度は脳波を可視化し、コミュニケーションの問題点改
善を図ることができた。今年度も脳波を人が認識できる形に出力し、新しいコミュニケーションが
行えるようなツールを開発し提案する。
（※文責: 常磐井武彦）
Group Report of 2012 SISP
-1-
Group Number 7-B
Mind Communication
図 1.1
1.2
MindWave(NeuroSky 社製), http://www.neurosky.jp/
目的
本プロジェクトでは脳波やその関連技術を利用して、現在のコミュニケーションの問題点を改善
できる新しいコミュニケーションツールを開発、提案することが目的である。
私たちはこの目的を達成するために、現在コミュニケーションにおいて何が問題になっているか
を発見し、脳波と関連付けて問題解決を考案する。また実現のために必要なプログラム技術、回路
構成の知識を学び、身につける。その後身に付けた技術を使用し、コミュニケーションツールの実
現に向けて開発を行う。また、開発したツールの魅力を正確に伝えるために、個々のプレゼンテー
ションの能力を向上させる。
（※文責: 常磐井武彦）
Group Report of 2012 SISP
-2-
Group Number 7-B
Mind Communication
第2章
2.1
到達目標課題
課題設定までのアプローチ
課題解決を行うにあたり、プロジェクト全体のリーダーとサブリーダーを決定した。これはプロ
ジェクト全体の作業の効率化と、統制を測るものである。更にプロジェクトメンバーの 15 人の中
から A、B、C の 3 グループの小グループを作成し、その中でのグループリーダーを 1 人選出し
た。グループリーダーは各グループ内での作業の監査、提案さらに他グループとの知識共有、進捗
確認などといった他のグループメンバーとのパイプ役を務めた。そして、グループ内でも実装班と
デザイン班に分けて、実装班は主にプログラミング、デバイスの回路、作成を勤め、デザイン班は
ポスター作成、デバイスのデザイン、機能アイディアなどを担当した。
本プロジェクト「マインドコミュニケーション」は脳波やその他の生体信号を用いたコミュニ
ケーションツールの作成であるので、今までの脳波の研究について調べる必要性があった。そこ
で、各グループごとに脳波についての先行事例調査を行い、その調べた結果をまとめてプロジェク
トメンバーの中でプレゼンテーション方式で発表を行った。そしてその発表の後に、批評を行い、
製作物に役立てようとした。
先行事例調査で脳波でどのような研究がなされているのかは理解できたが、実際にデバイスを製
作するに当たって脳波の知識が必要不可欠であった。そこで私たちは佐藤直行先生に脳波について
の講義を受けて、脳波の知識を習得した。
さらに脳波についての知識を深めるために、プロジェクト内で実験班と解析班に分かれた。実験
班では様々な条件を設定し、被験者、実験者となり脳波実験を行った。解析班ではその実験班が
行った実験データを解析し結果を示し、プレゼンテーション形式で発表した。
成果物を製作するに当たって、どのようなものにしていくかを決める手法として、ブレインス
トーミングや KJ 法を用いて話し合いを行った。そしてその結果をコンセプトシートにまとめて、
プレゼンテーションをし他グループや指導教員の方々に評価してもらった。その結果、前期中間成
果物は「Eye Whisper」に決定した。
このように、定期的にプレゼンテーション方式で発表の場を設けることにより、個々の発表能力
の向上化をはかり最終発表までに場慣れすることにより良い結果につながるよう努力した。また発
表者に偏りが出るのを防ぐためローテーション方式で発表者を変更しながら作業を進めていった。
そして発表の詳細を記録するために、スケッチブックを 1 冊用意して記録を行った。そのほかにブ
ログを使って、毎週の活動記録をアップしていった。
成果物を作るに当たってのプログラミングは Processing を用いることにした。Processing は 1
年生の時に初めて使ったものであり、馴染み深いもので初心者でも簡単に実装できると考えたから
である。
中間発表会では、ポスターセッションで発表することにした。ほとんどのプロジェクトではスラ
イドを用いてのプレゼンテーション方式であったのだが「マインドコミュニケーション」では 3 つ
のグループと脳波とは何かという全体発表を行うこととなっていたので、ひとつの場所で順番に発
表していくという形式よりそれぞれが独立して発表したほうが良いと考えたからです。ポスター
セッションでは説明はできるだけ簡略化させてそれを見ている人からの質問をできるような場を設
けるということを教わった。そのため中間発表の前に発表練習を行い他グループから質問を受け、
Group Report of 2012 SISP
-3-
Group Number 7-B
Mind Communication
当日来るだろう質問を予想して準備をした。
後期では前期中間発表での皆さんの評価シート質問などから今後の目標を設定した。「Eye
Whisper」の「コンセプトはアイコンタクトの拡張」であったので、更なるアイディアの提案・実
装を行うことを目標とした。前期と同様にプログラムの実装には Processing を用いた。
最終発表ではより分かりやすく発表を聞いてもらうためにポスターには背景やコンセプト、プロ
トタイプだけではなく、システムやユーザーシナリオなどを追加した。またこのプロジェクトを通
して、問題解決を行うに当たっての背景やその問題解決に至るまでのプロセス、目的達成に基づい
て成果物を作成していくことが本プロジェクトと位置づけてこのプロジェクトを進めた。
（※文責: 佐藤忠弘）
2.1.1
先行事例調査
私たちは、自分たちが脳波についての知識があまりなく、世間でどのようなものが出回っている
のかを調べて、これからの目標を達成するために脳波を用いた機器についての先行事例を行った。
（※文責: 常磐井武彦）
脳波を用いた玩具
マインドフレックス (Mindflex)(図 2.1 参照) はアメリカ合衆国の玩具メーカー、マテル社によ
り製作されセガトイズから販売された脳波を用いた玩具である [2]。
頭にヘッドセットをつけて頭の頭皮から出る表面脳波を読み取る。脳波をセンサーで解析して集
中のベータ波の度合いによってファンが動き風を送りボールを浮かせて遊ぶ装置である。ボールを
浮かせることだけでなく、移動させることにより、障害物をボールが移動させることができ、迷路
ゲームを行うことができる。さらに障害物は自分でカスタマイズすることが可能であり、難易度を
ユーザー自身で設定できることも魅力のひとつとなっている。
図 2.1
マインドフレックス (マテル社), http://www.mattel.co.jp/
STAR WARS THE FORCE TRAINER(スターウォーズフォーストレイナー)(図 2.2 参照) は
Uncle Milton 社製 [3]。スターウォーズのジェダイのような体験ができるというものである。ヘッ
ドギアを着けて、念 (集中) して長い筒の中に入ったボールが浮き上がりスターウォーズのフォー
Group Report of 2012 SISP
-4-
Group Number 7-B
Mind Communication
スを使った体験ができるというものである。ボールが浮き上がるとスターウォーズのキャラクター
のヨーダがアナウンスしてくれレベルが上がる。レベルは 1∼15 まであり、難易度も難しくなって
いく。ジェダイマスターになろうというものである。
図 2.2
スターウォーズフォーストレイナー (アンクル・ミルトン・インダストリーズ社),
http://unclemilton.com/star wars science/
映画「おおかみこどもと雨と雪」[4] でニューロスカイジャパン株式会社のニューロウェアプロ
ジェクトチームが「necomimi」を発表し世界で 6 つのみの限定販売されている。「necomimi」と
は 2012 年 4 月にニューロスカイジャパン株式会社のニューロウェアプロジェクトチームから発売
された。脳波を用いた、コミュニケーションツールである [5]。
頭にヘッドセットと呼ばれる乾式の脳波測定器を頭の額と耳たぶに取り付け、耳たぶと額との電
位差で脳波を測定する。そして「necomimi」(図 2.3) という名の通り、デザインは猫の耳になって
おり脳波の状態によって 4 つのモードによってその耳が動くものである。脳波をキャッチすると、
耳がぴくぴくする「ノーマルモード」
、集中の脳波を検出したら、集中モード」となり、耳がぴんと
立つ。またリラックスの脳波を検出したら「リラックスモード」となり、耳がねます。最後のに、
集中の度合いとリラックスの度合いが同時に高まると、「ゾーンモード」で耳が立ち上がり、交互
に動く。
同じくニューロウェアでは「shippo」と呼ばれる「necomimi」の尻尾バージョンを発表した [6]。
図 2.3 necomimi(ニューロスカイ社), http://www.neurosky.jp/
「nekomimi」ユーザーからの熱い要望で開発された。構造は「necomimi」と同じでヘッドセット
から取り出した脳波の変化によってしっぽが変化する。もし、装着しているユーザーがドキドキし
ていたらパタパタと激しくしっぽが揺れる。また、落ち着くと、ゆっくりとしっぽが揺れる。現時
Group Report of 2012 SISP
-5-
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Mind Communication
点では発売はしておらず、販売予定は 2013 年としている。
このように各メーカーが工夫を凝らし脳波を使った玩具を製作している。脳波を用いた玩具は、
ここ数年で多くなっている。これからのおもちゃの市場は新たなパラダイムの転換として脳波を用
いた玩具が増えていくと予測される。
脳波を用いた医療研究
独立行政法人産業技術総合研究所が開発した「ニューロコミュニケーター」[7] である。これは
モバイル脳波計「8 チャンネル超小型無線脳波計」を用いて、発話や書字が困難な重度の運動障害
者でも脳活動により意志を伝達できることを期待している (図 2.4)。
図 2.4
ニューロコミュニケーター (独立行政法人産業技術総合研究所), http://www.aist.go.jp/
パナソニック株式会社は 2011 年に日常耳にする音量の検査音を聞いたときの脳波の変化パ
ターンから、補聴器の最大音量を推定することができる補聴器を開発した。これは長時間かかって
いた補聴器フィッテングの負担を軽減することができ 2015 年の実用化を目指している [8]。
カナダのウエスタンオンタリオ大学の研究チームが植物状態の患者 16 人と、健康な人 12 人の
脳波を測定した。自分の右手と左右のつま先を動かすところを想起させるように指示すると、患者
13 人中 3 人に実際には身体は動かすことができなかったがはっきりとした脳波が検出された。こ
の脳波を解析したところ、健康な人たちと電気信号が完全に一致していた。今まででは、fMRI ス
キャナーを用いて検査していた。これを用いる時の問題点として、とても高価で大型であり、さら
に身体内に金属が入っている場合は検査することができなかった。この脳波測定では fMRI ほど正
確ではないが、小型化が可能で安価にすることが可能であるという。この技術を磨いていけば、全
身麻痺していても意識があれば意思疎通できること可能になるかもしれないという [9]。
脳波を用いて、車椅子や家電製品を操作できるような技術も発表されている。国際電気通信基礎
技術研究所と島津製作所 は 2012 年 11 月 1 日に京都府精華町 で公開実験を行った [10]。右手を動
かそうと想起すると、左脳から出る脳波が弱くなり、また逆のことを想起すると右脳から出る脳波
が弱くなる。これは脳血流の変化を利用している。このメカニズムを用いて、車椅子を操作する。
左の脳の血流が弱くなれば右に旋回することを成功させた。また、脳の血流変化によりカーテンを
開けたり (図 2.5)、家電製品のスイッチにもなるといわれている。2020 年頃の実用化を目指してい
Group Report of 2012 SISP
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Group Number 7-B
Mind Communication
る。
図 2.5 脳波を用いてカーテンを開ける様子
（※文責: 常磐井武彦）
2.1.2
先行事例における問題点
私たちのグループは、先行事例調査を行い、他グループの発表を聞いて、脳波研究は様々な分野
で行われていることを知った。私たちは主に医療分野での脳波の利用について調べていたが、他グ
ループでは脳波を用いた玩具などがあった。玩具であれば乾式の脳波測定器が用いることができる
のに対し、医療分野で用いられている脳は測定器は頭に 8∼15 個の電極をジェルを使いつけてい
く。実際に私たちも脳は実験を行ったが 8 ヶ所に電極をつけた。脳波を正確に測定するにはとても
大掛かりであることを知った。さらに先行事例では日常的に脳波測定器をつけていない事例がほと
んどだった。したがって私たちが考えているコミュニケーションとは適さないことが分かった。
（※文責: 常磐井武彦）
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2.2
目標課題設定
先行事例調査を行うことで使っている技術やデザイン、機能性から今後の提案に役立てようと考
えた。その中で問題点も見えてきた。私たちはそのことを踏まえ、コミュニケーションとは何かと
いうことを考えた。コミュニケーションは自分たちの中で「一対一」「一対多」「多対多」「多対一」
の 4 つで構成されるものであると考えた。「一対一」は普通の会話で、「一対多」はプレゼンテー
ションやミュージシャンや漫才などのライブまたマスコミ。「多対多」はインターネットで行われ
るチャット。「多対一」は社長や上層部から部下たちへの指令・命令である。私たちはこの 4 つの
中から脳波を利用して新しいコミュニケーションツールの製作をしようと考えた。
私たちはこの 4 つの中やコミュニケーションに深く関係している「集中・注目」に関して強い興
味を持った。人が人や集団、モノに注目しているとき脳波はベータ波が強く出るとされている。そ
の時のアルファ波の状態も知りたいと考えた。リラックスしている場面で集中しているのとそう
でない場面で集中しているのではその集中の意味合いが変わってくると考えたからである。従っ
て、脳波実験を行い、前提としていた知識がどれぐらい正しいのかを確かめる必要性があった。そ
して、更に脳波の理解を進めていき課題解決を行った。
（※文責: 常磐井武彦）
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第3章
3.1
問題解決へのプロセス
基礎知識の習得
私達はマインドコミュニーションのプロジェクトに参加するにあたり、脳や脳波についての基礎
知識を習得すべきだと考えていた。そこで、脳や脳波やコミュニケーションに関する基礎的な講義
を開講し、基礎知識の習得を目指した。 （※文責: 安藤大介）
3.1.1
脳について
私達は、脳波について学習する前に、脳の学習をする必要があると考えた。脳とは、動物の頭部
にあるもので、神経系の中枢になっている。脳は、感情・思考・生命維持やその他神経活動の中心
的、指導的な役割を担っている。人間のみならず、様々な生き物にとって非常に重要なものであ
る。脳とは、無脊椎動物の頭部神節を含む場合もあるが、私達は人間の脳についてを学んだ。人間
の脳は、頭蓋内腔の大部分を占めている。脳は、大きく大脳・小脳・脳幹の 3 つに分けることがで
きる。更に細かく、大脳は終脳と間脳に、脳幹は中脳・橋・延髄に分けることができる。これらの
区別は肉眼で見て観察した様子に基づいて決めたものであり、胚発生の上では小脳は脳幹から分か
れるものであり、また生命維持機能に強く関わる間脳を脳幹に含める意見もある。脳は運動・知覚
など神経を介する情報伝達の最上位中枢である。また、感情・情緒・理性など人の精神活動におい
ても重要な役割を担っている。人間の成人で体重の 2 ％ほどにあたる 1.2∼1.6 キログラムの質量
があるといわれる。脳の質量は、男性が女性よりもやや大きく、体重との相関はない。脳は約 300
億個の神経細胞を含み、それが脳をなす細胞の 1 割程度あり、残りの 9 割はグリア細胞と呼ばれる
ものである。グリア細胞は神経細胞に栄養を供給したり、髄鞘を作って伝導速度を上げたりと、さ
まざまな働きをする。 （※文責: 安藤大介）
3.1.2
ニューラルネットワークについて
脳波とは大脳皮質の膨大な数のニューラルネットワークにおける情報処理過程を反映している。
脳の中には非常に多数のニューロン（神経細胞）が存在している。各ニューロンは、多数の他の
ニューロンから信号を受け取り、また他の多数のニューロンへ信号を受け渡している。脳は、この
信号の流れによって、様々な情報処理を行っている。神経細胞は非常に複雑な構造をしている。神
経細胞は隣にある神経細胞と長い繊維で繋がっている。この神経細胞の接合部分をシナプスとい
う。シナプスは 50 万個弱あり、その結合は大変複雑に構成されている。さらに、神経細胞は脳全
体で 100 億個あるといわれている。このようにニューラルネットワークは非常に複雑であるが、構
造化されていると考えられ、長い間研究されている。
（※文責: 安藤大介）
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3.1.3
脳波について
脳波とは、脳から生じる電気活動を、頭皮上に付けた電極から導出した電位変化を縦軸に、時間
経過を横軸にとって記録したものだ。脳波は波長により、大きく５つに分類することができる。ア
ルファ波（α波）
、ベータ波（β波）
、シータ波（θ波）、ガンマ波（γ波）、デルタ波（δ波）の５
つである。脳波は繰り返しのリズムを持つ周波数であり、単位はヘルツ [Hz] で表される。脳波は
1∼4[Hz] のときにデルタ波、4∼8[Hz] のときにシータ波、8∼12[Hz] のときにアルファ波、15∼
20[Hz] のときにベータ波、30∼[Hz] のときにガンマ波と分類することができる。デルタ波は睡眠
中、シータ波は睡眠中や注意時、アルファ波はリラックスしているときや閉眼時、ベータ波は集中
しているときや運動時、ガンマ波は視覚処理等の高度な情報処理をするときにそれぞれ強く出ると
いうことが判明している。アルファ波は閉眼するだけで強く検出されるので、脳波実験をする時に
脳波が正しく取れているのかの指標にもできる。測定した脳波をフーリエ変換で解析することで、
その時の脳波状態を知ることができる。脳波に随意性はほとんどない。通常の検査や実験では、電
極を国際 10 ‐ 20 法に従って配置するのが最も一般的である。国際 10 ‐ 20 法とは頭皮を 10 ％、
または 20 ％の等間隔で区切り、下記の図 3.1 のように計 21 個の電極配置位置を決定する方法で
ある。
図 3.1 10-20 法の電極配置 (http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%84%B3%E6%B3%A2 転載)
（※文責: 安藤大介）
3.2
先行研究の問題点の抽出
私たちはコミュニケーションツールを開発するにあたって脳波を用いて何ができるのか、そもそ
も脳波とは何かを理解する必要があると考えた。そこで開発を進める前に先行研究の調査や脳波に
ついての講義を受けた。調査や講義は私たちが脳波についての理解を深め、脳波を用いてコミュニ
ケーションの問題を解決するために脳波のどのような要素を用いるかをイメージすることを目的と
して行った。
先行研究調査では、脳波を用いてどのようなことがされているか、何に応用されているかを調査
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した。調査の結果、ロボットの操作や脳波を用いたゲームに応用されていることがわかった。しか
し脳波でのコミュニケーションを図る研究に関しては、それほど多くなかった。コミュニケーショ
ンでの応用例としては、nekomimi という感情表現のツールがあった。
次に私たちは先行研究調査や脳波についての講義で学んだ知識の正当性を調べるために脳波の計
測実験を行った。脳波の計測実験はグループ内で条件を設定し、その条件下での脳波を測定し、解
析した。
（※文責: 常磐井武彦）
3.3
脳波実験
先行事例から脳波を用いた様々な研究や実験を学んだ。その中で、脳波で測ってみたい興味深い
事柄を提案していった。 脳波実験にあたって、グループ内で実験班と解析班に分かれた。実験班
はプロジェクトメンバーで構成され、実験器具や実験環境などの準備、また実験テーマについての
細かな条件の設定を佐藤直行先生指導のもと行った。
＜実験の目的＞
私たちは実際に脳波とはどのように検出され、使用されているのかを肌で感じるために実際に実験
を通して脳波測定の手法を理解し、更に脳波測定の限界を知ることで今後の目標、提案に生かすた
めに実験を行った。
＜被験者＞
公立はこだて未来大学 3 年、マインドコミュニケーションプロジェクトに所属する学生 8 人 (男
性：6 人、女性：2 人）で行った。
＜日時と場所＞
実験は平成 24 年 5 月 23 日、25 日 14 時 50 分から公立はこだて未来大学、佐藤直行研究室 235 裏
にある実験室で行った。実験室の壁は白、床は黒であった。実験室は暑かったが、被験者に半そで
になってもらうなどをして実験に支障のない環境を作り、実験を行った。また、外界からの雑音は
脳波にノイズとして影響が出るのでそれらの要素を除いた。
＜方法＞
脳波を測定するために電極を頭皮につける。電極には、銀‐塩化銀製の皿電極を用いた。電極の配
置は、国際脳波臨床神経生理学会によって推奨されており、標準化された頭皮電極配置システムで
ある、国際 10-20 法と呼ばれる配置を用いた。頭蓋の矢状中央線において、鼻根と後頭部を結ぶ線
を引き、これの中点を頭蓋頂として 10 等分する。また、鼻根と外耳孔と後頭極を通る頭蓋の周線
を考え、各側の鼻根‐外耳孔‐後頭極周線をせれぞれ 10 等分する。このように計測した網目に、
10 ％あるいは 20 ％の間隔を取って、電極配置部位が決定される。
今回の実験で被験者は、アルファ波、ベータ波、シータ波が取得しやすいような 8 ヶ所の位置に電
極を取り付け、さらに額上部にグランド、右耳たぶの位置にリファレンス、さらに、腕に心拍をと
るために更に電極をつけた。電極位置は図 3.1 に示す。
＜条件＞
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各被験者には、着席状態で全ての実験を行ってもらった。全ての実験の試行間に 3 分ほどの休憩時
間を設け休憩が終わり次第、次の実験を行った。また実験には必ず、1 分間の安静閉眼を行った。
それと、筋電により、データに誤差が生じる動きを極力やめるよう指示し、リラックスするような
環境作りを行った。各実験の詳細は以下の通りである。
■開眼閉眼実験
以下の 2 つの試行設定し、測定を行った。証明は実験室の蛍光灯 (白色) を用いた。先行事
例より、眼を閉じている時はアルファ波が有意に出ることが知られている。
1. 開眼状態 (眼を開けている状態)3 分間
2. 閉眼状態 (眼を閉じている状態)3 分間
■ 匂い実験
先行事例調査では他グループがコーヒーの豆により脳波のリラックス度が異なるとされてい
て私たちは食品の匂いの種類を考えた。匂いの種類は全部で 9 種類あるとされている。それ
を以下に示す。
1. アンモニア
2. アミン系
3. アルデヒド系
4. 芳香族系
5. エステル系
6. 炭化水素系
7. 有機酸系
8. 硫黄系
9. 硫化水素
5 つの食品の匂いを順番に被験者に嗅がせ、そのときの脳波を測定した。被験者は目をつ
むったまま行った。まず、安静閉眼を 1 分間行い、15 秒間匂いを嗅がせた。食品ごとに匂
いの強さが異なり、匂いがきつくなる順で被験者に匂いを嗅がせた。鼻腔内に残っている匂
いが次の実験に影響を与えないように、3 分の安静閉眼を行った。これを 1 セットとし、次
の食品へと進んだ。以下がその順番である。
バナナ (エステル系) →レモン (炭化水素系) →コーヒー (芳香族) →魚 (アミン系) →ニンニ
ク (硫黄系)
バナナは皮をむき、匂いが出やすいように半分にちぎった (図 3.2)。レモンも同様に皮を
むき、果肉が見える状態にした (図 3.3)。コーヒーはインスタントコーヒーを用いて、匂い
が出やすいように細かくすりつぶした (図 3.4)。魚はさんまを一匹用いて、常温にもどし
行った (図 3.5)。にんにくは皮をむき匂いが出やすいように細かくすりつぶしたものを用い
た (図 3.6)。
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図 3.2 バナナ
図 3.3
図 3.5 魚
図 3.6
レモン
にんにく
図 3.4
インスタントコーヒー
図 3.7
匂いの実験風景
■ 驚愕実験
びっくりした時の脳波について調べたいと思い、被験者にはパソコンで簡単な迷路ゲームを
してもらった。[11] 被験者は右手でマウスを持ち、マウスポインタをスクロールすることで
迷路ゲームを行った。最初は、道が広く簡単に進むことができるが次第に道が狭くなり、マ
ウスポインタが道からそれると、またスタート地点に戻るようになっている。道幅が狭くな
ることにより、被験者が自然と集中し、更にゴールに行き着いたときのびっくりする度合い
を高めるようにした。ゴールに行き着くと、突然画面切り替わり、大きな叫び声が流れる。
これも 1 分間の安静閉眼を行って、眼を開けてもらい迷路ゲームに挑戦してもらった。
図 3.8
図 3.9 ゴールに着くと現れる映像
迷路ゲーム
■シンクロ実験
同じタイミングや共鳴した時に脳波はどのように変化するのかにあるいは変化がないのかに
興味を持ったのでシンクロ実験を行った。この実験は 2 人の脳波が同じタイミングでほぼ
同じ周波数帯の脳波が出ているのかを調べる実験である。以下の 3 つの実験を行った。先
行事例はなかった。
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1. 同じタイミング、同じ手で対面しジャンケンをする。
まず、被験者 2 人にはいすに座ってもらい、1 分間の安静閉眼を行ってもらい、互いに
対面し目を開けた状態でジャンケンを行ってもらった。この際、あらかじめ被験者には
ジャンケンの出す手、タイミングを打ち合わせして同じように出すように指示をした。
この試行を 3 分間行った。
2. 異なるタイミング、異なる手で非対面しジャンケンをする
1 と同じように、安静閉眼まで行い、今度は互いに背を向けて、ジャンケンをしても
らった。この際、被験者 A には速いテンポでランダムに手を出すように指示し、被験者
B には逆に遅いテンポでランダムに手を出すように指示した。この試行を同じく 3 分間
行った。
3. 2 人が同じお笑い動画を見る
安静閉眼 1 分間行った後、お笑い動画を 5 分間見てもらった。このお笑い動画は人志松
本のすべらない話」[12] で事前に知らせていない初めて見る動画を使用した。被験者 2
人が同じタイミングで笑った時に脳が波同期してるのかを調べた。笑った時筋電がノイ
ズとして入るのを防ぐため、なるべく顔を動かさないように笑うよう指示した。
図 3.10 人志松本のすべらない話 (フジテレビジョン)
（※文責: 佐藤忠弘）
3.3.1
解析班としての役割
解析班の役割として実験班が実験を行ったデータを受け取り解析を行うことであり脳波がどうの
ようなときに強く出たり、弱く出たりするのか。またその脳波は何波なのかといったことを知るこ
とでより脳波についてより知識を向上させるということだった。そしてこれから製作していくデバ
イスにいかしていくための解析であった。まず脳波解析技術取得のため scilab と言われるオープ
ンソースの数値計算システムをそれぞれのメンバーのパソコンにインストールを行った。
Scilab で解析する際フーリエ変換を用いた。フーリエ変換とは関数を周波数領域表現へ写す変
換の過程のことである。フーリエ変換を用いることで周波数ごとの脳波の強さを知ることができ
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た。そして scilab を用いて解析班でいくつかの課題 (図) に取り組み、技術を習得した。Scilab は
そして身に着けた技術を用いてデータを解析することができるプログラムを製作して実験班のデー
タを佐藤直行先生指導のもと解析した。解析にあたり、脳波の。注意・運動時にβ波、閉眼・リ
ラックス時にα波、就寝時にθ波が出やすいといった脳波についての知識も身に着けた。解析の際
ｔ検定を用いて実験のデータに有意な差があるかを検定した。そして実験班のデータを実験の条件
ごとの差を比較した。
図 3.11 scilab で脳波解析状況
図 3.12 scilab 課題
（※文責: 香山卓）
3.3.2
解析結果
先行事例としてコーヒーの香りによる先行事例がある。コーヒーの香りから集中やリラックスの
効果があるか調べたものである。結果としてコーヒーの種類によって集中、リラックスの結果は
違っていた。匂いの解析結果として Ch4 による被験者 1 名のデータである。匂いのパターンとし
てバナナ (図 3.13)、レモン (図 3.14)、インスタントコーヒー (図 3.15)、魚 (図 3.16)、にんにく
(図 3.17) を行った。結果として 10Hz でα波が強く出ていることがわかった。匂いで見ると魚の
におい時で一番強くでていることがわかった。次に強く出ていたのはバナナである。一番弱く出て
いたのはコーヒーであった。この結果からしてニンニクといった強い匂いが高いということは関係
していないことが言える。また、実験を行った驚愕実験、シンクロ実験についての解析結果は都合
により省略する。
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図 3.13 閉眼時とバナナの匂いとの比較データ
図 3.15
閉眼時とコーヒーの匂いとの比較データ
図 3.14
閉眼時とレモンの匂いとの比較データ
図 3.16 閉眼時と魚の匂いとの比較データ
図 3.17 閉眼時とにんにくの匂いとの比較データ
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グラフの縦軸は脳波の強さで (電圧) 横軸が周波数帯である。8∼12Hz がリラックスしている状
態を示す。いずれの匂い刺激 (赤色) も閉眼時 (青色) のリラックスの周波数帯 (8∼12Hz) において
高い電圧を示すことはなかった。従って、いずれの匂い刺激よりも、閉眼時のほうがリラックスし
ていることを示している。
（※文責: 香山卓）
製作物のプラン作成
3.4
私たちは、製作物を製作するプロセスの一環としてブレインストーミング法 (BS 法) や KJ 法を
用いて製作物プランを考えていった。この作業を行うことで効率的に製作物を製作することがで
きた。
（※文責: 佐藤忠弘）
3.4.1
ブレインストーミング法 (BS 法)
私たちは、製作物を作るにあたって、
「コミュニケーションが取れていると感じている時」と「興
味」に関してブレインストーミングした。ブレインストーミングをする中で、自分の価値観とは
違った他人の価値観を共有することができ視野の幅が広がり、製作物作成における出発点としてと
ても有意義であった。
ブレインストーミング (BS 法) とは、アレックス F オズボーンによって考案された会議方式の
ひとつで、集団思考、ブレストとも呼ばれる。人数制限はないが 5 7 名程度が望ましいとされて
いる。あるテーマに対する多様な意見を抽出する手法で、質より量を重視し、互いの意見に批判を
せず、自由に意見を出し合うことで、周辺知識を列挙することができる。個人だけの知識では偏っ
た見方があるが、複数人が集まり提案することで、様々な知識の結合がおこりこれまでにない新し
い発想がしやすくなるという利点がある。
以下にブレインストーミングの決まりごと、プロセスを示す。
1. 量を重視する (質より量) アイデアの量を優先させる。
一般的な考え方、アイデアはもちろん今までになかった考えや、受け入れられなかった考
え、アイデアまであらゆる提案を歓迎する。
2. 批評批判をしない (批判厳禁)
多くのアイデアが出揃うまでは各個人のアイデアに対する批評批判をすることは慎む。個々
のメリットデメリットはブレインストーミングの次の段階で行うので各自でメモを取る程度
にとどめておく。
3. 粗野那考えを歓迎する (自由奔放)
誰もが思いつきそうなアイデアよりも、奇抜でユニークな考え方、新しいアイデアを重視す
る。新規性のある。発明はたいてい最初は笑いものにされることが多く、そういった提案こ
そ重視すること
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4. アイデアを結合し発展させる (結合改善)
別々のアイデアをくっつけたり、一部を変化させたりすることで新たなアイデアを生み出し
ていく。この過程こそが、ブレインストーミングの最大のメリットである。
図 3.18 ブレインストーミングの結果
ブレインストーミングでは自分の考えを素直に書き出すことが重要であるため、みんなで協力
しながらアイディアを出し合った。時には奇抜なアイデアを出したりすることもあったがそれは普
通のアイデアよりもより良くなる可能性があるので大いに歓迎した。またテーマに沿ったアイデア
をポストイットに記入し大きな模造紙に貼っていくことでメンバーが見やすいようにした。時には
メンバーの考えを見ながら、改めて考えを深めていったり、複数のアイデアを融合し新たなアイデ
アに発展させたりした。
ブレインストーミングを行ったあと、KJ 法を用いて出されたアイデアをグルーピングし、整理
することで、混沌としていた考えをまとめることができる。そして更なる提案へと繋げていった。
（※文責: 佐藤忠弘）
3.4.2
KJ 法
文化人類学者川喜田二郎 (東京工業大学名誉教授) がデータをまとめるために考案した手法であ
る。データをカードに記述し、カードをグループごとにまとめて、図解しまとめていく。KJ は考
案者のイニシャルにちなむものである。以下に 4 つの作業段落を示す。
1. テーマに沿った書き出し
第 1 段階では、考えなければいけないテーマについて思いついた事をカードに書き出す。こ
の時、1 つの事だけを 1 枚のカードに書かなければいけない。
2. カードの分類
第 2 段階では、集まったカードを分類する。この時、分類作業には先入観を持たず、同じグ
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ループに入れたくなったカードごとにグループを形成するのがよい。グループが形成された
ら、そのグループ全体を表す 1 文を書いたラベルカードを作る。
3. グループごとの関連づけ
第 3 段階では、グループ化されたカードを 1 枚の大きな紙の上に配置して図解を作成する。
このとき、近いと感じられたカード同士を近くに置く。そして、カードの関係を特に示した
い時には、それらの間に関係線を引く。関係線は隣同士の間でしかひいてはならない。
4. 内容の文章化
第 4 段階では完成した配置の中から出発点となるカードを 1 枚選び、隣のカードづたいに
全てのカードに書かれた内容を、一筆書きのように書き連ねていく。この作業でカードに書
かれた内容全体が文章で表現される。
これらの段階で第 3 段階が最も重要である。重要な関係を選ぶ作業を行うことで、問題の本質が
認識されることが重要である。
私たちはブレインストーミングを行った後、その自由奔放に出されたアイデアを整理する必要が
あった。そこで KJ 法を用いた。私たちはブレインストーミングで考えた「コミュニケーションが
取れていると感じる時」を一対一、一対多、多対一、多対多の場面で Kj 法を用いて分類し、
「興味」
も分類した。さらに、5W1H(Who(誰が)、What(何を)、When(いつ)、Where(どこで)、Why(な
ぜ)、How(どのように) したのか。) を基にして、現時点でどのようなコミュニケーションが求めら
れているのかを考えた。
ブレインストーミングと KJ 法の結果、
「コミュニケーションが取れていると感じている時」につ
いて、同じ一対一でも言語を使ってコミュニケーションする場合と、言葉を使わなくてもコミュニ
ケーションが取れるような事例を考えることができた。そして言葉を使わない非言語コミュニケー
ションが重要であるという考えが挙がってきた。また、コミュニケーションが取れていると感じて
いるということは自分自身とのコミュニケーションというより、相手がいてその相手とのコミュニ
ケーションが取れていると考えており、自分がアクションしたことに対して相手がリアクションを
してくれることとイメージした。リアクションの種類は「喜怒哀楽」で表すことができるが、その
中で、私たちはプラスの感情つまり「喜び」、楽しみ」という種類のコミュニケーションを中心に
考えた。
「興味」を KJ 法で整理した結果、まず、「モノ」と「人」に分けることができ更に、プラスの
興味とマイナスの興味に分けることができた。私たちの中で、プラスの興味とは好奇心や探究心を
持ってそれを知りたいと思うことで、マイナスの興味は嫌悪感、不信感、不安感などを持って接す
ることであると考えた。
この結果より、相手がいる場面でコミュニケーションをとることを考え、更に興味・関心を用い
ることに焦点を当て、話し合いを重ねた。そして提案につながるアイデアを数個考えそれを元にコ
ンセプトシートとしてまとめていった。
（※文責: 佐藤忠弘）
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図 3.19
3.4.3
KJ 法の結果
コンセプトシート
先行事例調査、ブレインストーミング、KJ 法これらの作業より中間成果物を製作するにあたっ
てコンセプトシートを作成した。
■提案名
分かりやすく一目見ただけでどのようなコンセプトでどんな提案システムであるのかが想像
できるような提案名の設定を目標とした。
■背景
コンセプトの裏づけとなるような、現在私たちが暮らしている生活における問題点や既存の
ものに対する考え方を新しい視点で考えるための第 1 段階として、背景を考えることで、コ
ンセプトに深みを持たせるようにした。
■提案システム
これまでの「背景」、「コンセプト」を考えて、具体的に私たちがどのような提案をしていく
のかを端的な言葉で説明していく。
■ラフスケッチ
具体的に絵にしてアイデアを可視化することで、プロトタイプの作成、今後の進め方につい
てのヒントとして、また他人に説明しやすくするために行った。
コンセプトシートを作成するにあたって、いくつものアイデアをひとつ提案として作る必要が
あった。アイデアでとどまっていたものを現実として使うにあたっての必要性などを論理的に考え
るにはこのコンセプトシート作成は重要なものであった。メンバー全員の考えをお互いに共有、理
解することにより具体的な提案へと進めることができた。またコンセプトシートは誰が見ても分か
るように作る必要があったので、論理的な文章、しっかりとした背景、限られたスペースの中で読
み手に印象に残る言葉を選び、使用している場面をイメージしやすくするためのイメージ図が必要
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図 3.20
コンセプトシート
図 3.21 ラフスケッチ
であった。この作業を行うことでより相手にどのように説明したら理解できるのかということを考
えることができ、後に行うポスターセッションでのプレゼンテーション能力の向上に大いに貢献し
た。
私たちは数あるアイデアの中から、具体的にコミュニケーションにつながるアイデアを抽出し 2
つのコンセプトシートを製作した。（図 3.20、図 3.21）2 つにした理由はもしこの場で 1 つに絞っ
てしまうと、問題が発生した時に修正することが困難であると考えたからである。この 2 つのコン
セプトシートを用いて、プロジェクト内で報告会を行った。
（※文責: 佐藤忠弘）
3.4.4
報告会
各グループで複数枚製作したコンセプトシートを発表するための報告会を行った。この報告会に
は、指導教員の方々、TA の方々、プロジェクトメンバー全員が参加した。今までは、グループ内
でのディスカッションが中心となっていたので、少し考え方アイデアに偏りが生じてしまっていた
のだが他グループや指導教員、TA の方々からの客観的な視点からの批評の場を設けることはとて
も重要であった。例えば自分たちが分かってても、初めて聞く人にとっては、背景からのコンセプ
トに至るまでの過程が非論理的で分かりにくい。説明を省略しすぎて肝心なところが分からない、
現時点でのコミュニケーションとどのようなところが違うのかなどの意見をもらうことができた。
また、プロジェクト内でプレゼンテーション形式で発表は数回行ってきたがそれは、先行事例調
査や、脳波実験など結果が出ているものをそのまま報告するというものであったので、その事実を
述べるだけでよかった。しかし、今回の報告会では自分たちが製作するものについて自分たちの提
案を述べる場であったので、その自分たちの提案を人に納得してもらう必要があった。自分たちの
考えに納得してもらえるような説得力を持った説明をする事を学んだ。具体案の提案を考えること
は後にユーザーシナリオを考える際に利点となった。このように積極的に発表会を設けることで、
発表に対する苦手意識をなくし、更に相手に分かりやすく伝えようと工夫する努力ができた。報告
会で出た意見を参考にして次なる提案につなげていった。
（※文責: 佐藤忠弘）
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図 3.22 報告会の様子
3.5
3.5.1
デバイスの習熟
習得技術
私達は個人または複数人の脳波を測定し、コンピュータ上で解析することで、コミュニケーショ
ンツールを作成しようと考えた。そのためには、コンピュータから脳波ファイルを読み込むため
の Processing（プロセッシング）でのプログラミングや、Gainer（ゲイナー）や Arduino（アル
ディーノ）を使用することを考えた。そのためにコンピュータに必要なソフトのインストール・環
境設定を行った。インターネットや書籍、TA の方から技術を教えていただいた。
（※文責: 安藤大介）
3.5.2
Arduino 学習
Arduino とは、AVR マイコン、入出力ポートを備えた基盤、C 言語に似た Arduino 言語とそ
れの統合開発環境から構成されるシステムである。Arduino はスタンドアロン型として使用する
ことができる。組み立て済みの基盤を購入することもできるが、オープンソースハードウェアであ
り、ハードウェア設計情報の EAGLE ファイルは無料で公開されており、自分の手で Arduino を
組み立てることができる [13]。私達は、組み立て済みの基盤を購入して使用した。
この基盤に触れたことが無い人がほとんどだったので、実際に開発する前に、サンプルコードを
用いた動作確認を行った。動作としては、Arduino に付属している光 LED を光らせるというも
のである。Arduino 言語は C 言語風であるため、C 言語を既に学習している私達にとって理解し
やすい言語であった。しかし、C 言語でできることでも Arduino では書き方が異なったりしてエ
ラーが出てしまうので、随時調べながらの作業であった。
Arduino は赤外線の送信機から投光するときや、振動モータを動作させる時に必要であったの
で、書籍 [14] を用いて、Arduino 言語の学習をおこなった。最初はサンプルコードで Pin に挿入
した LED ライトを光らせた。基本的に C 言語に似ているので、既に C 言語を学習していた私達
にとってはそんなに難しい言語ではなかった。その後、Arduino に赤外線の投光機と受信機、振動
モータを接続した。
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図 3.23 Arduino (http://www.arduino.cc/)
（※文責: 安藤大介）
3.5.3
Gainer 学習
Gainer とは、センサ（加速度など）やアクチュエータ（LED やモータなど）とパソコンを接続
する I/O モジュールと、Max/MSP や Processing 用のソフトウェアライブラリからなる環境であ
る。この環境を用いることで、モニター、キーボード、マウスといった通常のパソコンの環境に留
まらない作品（インスタレーションなど）やインタフェースのプロトタイプ（場合によっては最終
形まで）を短時間で作り出すことができる。
Gainer は既に授業で使用したことがあり、学習は特に必要なかった。しかし、はんだ付けの作
業に慣れていなく、上達には時間がかかった。
私達は Gainer を用いて、脳波のテキストを読み込み、その数値が設定した数値以上になった時
に Arduino に電気を流すものを作成した。
図 3.24 Gainer (http://www.gainer-mini.jp/)
（※文責: 安藤大介）
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3.5.4
Processing 学習
Processing（プロセッシング）は、オープンソースプロジェクトであり、かつては MIT メディア
ラボで開発されていた。電子アートとビジュアルデザインのためのプログラミング言語であり、統
合開発環境（IDE）である。フィードバックが視覚的に即座に得られるため、初心者がプログラミ
ングを学習しやすくなっている。java を単純化し、グラフィック機能の特化した言語である [15]。
Processing によって実装した機能は、ヘッドセットによって得た個人の脳波を用いて、個人の
脳波の集中が設定した数値を上回ったら、電気を流す。また、ヘッドセットで得た 2 人以上の脳波
から、集中、リラックスの値の平均を出し、その数値によって、振動モータに電気を流す。その際、
振動モータの振動パターンで、集中と、リラックスを区別する。
図 3.25 Processing でのプログラミング
（※文責: 安藤大介）
3.5.5
赤外線学習
赤外線の特徴は、可視光線の赤色より波長が長く（周波数が低い）、電波より波長の短い電磁波
のことである。赤外線とは人間の目では見ることができない光である。分光学などの分野で IR
(infrared) と略称されている。波長によって、近赤外線、中赤外線、遠赤外線に分けられる [16]。
私達は家電用のリモコン等に使用されている近赤外線を使用した。
私達は個人の注目を表す脳波が設定した値以上になったとき、赤外線を送信することで、注目を
伝えるツールを作成することが目的である。そこで、赤外線投光機と赤外線受信機を購入した。赤
外線の受信機は 38kHz 付近の周波数を受信する受信機なので、赤外線を 38kHz で投光する必要が
ある。そこで、赤外線を用いた家電用自作リモコンを作成した人の Web サイト [17] を参考にしな
がら作業を行った。38kHz で投光するには、1/1000 秒単位で信号の on/off の制御が必要である。
Gainer では 1/1000 秒単位の制御ができないので、Arduino で制御することにした。38kHz で送
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信できているかを確認・調整するためにオシロスコープ (Oscilloscope) を用いた。オシロスコープ
は、1 つ以上の電位差を 2 次元のグラフとして画面上にオシログラフを表示する。 通常、画面表示
の水平軸は時間を表し、周期的な信号の表示に適するようになっている。垂直軸は、電圧を表すの
が普通である [18]。オシロスコープを用いて、赤外線の周波数をグラフとして可視化して、38kHz
になるように調整した。
（※文責: 安藤大介）
3.5.6
ヘッドセットとコンピュータ間の無線化学習
ヘッドセットからの脳波のデータは、コンピュータに挿入した USB メモリと通信を行い、コン
ピュータに脳波データを伝える。そしてそのデータを用いるのだが、その場合コンピュータを介さ
なければいけないので、余分なスペースをとるので、無線化をしようと考えた。図 3.27 のように、
Mind Wave の USB ドングルの部分にはんだで銅線を繋ぎ、それから処理を行おうとしたが、私
達が考えていたより、無線化が難しく、時間があまり無かったこともあり、断念した。
図 3.26 Mind Wave の USB ドングル
図 3.27
Mind Wave の無線化 USB ドングル
（※文責: 安藤大介）
3.5.7
MindWave
私達は人の脳波を取得するために、アメリカの NeuroSky 社の MindWave というデバイスを使
用した。脳内の電気的な活動（EEG）を電極で計測して、
「瞑想度」と「集中度」として出力するこ
とができる。ヘッドセットに付いているピックアップとグラウンドを額と耳たぶに装着し、脳波を
計測する。計測されたデータは、付属の USB メモリを介し、USB メモリを挿入したコンピュータ
に送られる。私達のグループでは MindWave を用い、脳波を測定し、そのデータを使用して何か
を作ろうと考えていたため、MindWave のデバイスの使用方法の学習をした。まず付属の CD を
コンピュータに挿入し、MindWave を使用するために環境の設定を行った。その後、デバイスで
脳波を測定し、集中ゲームのようなものを行った。実際のゲームの内容としては、攻撃したい動物
に集中すると、攻撃ができるというものである。この他にもいくつかゲームが存在した。これらの
ゲームを行い、デバイスを扱うコツを掴んだり、操作方法を理解した。最終的には、計測した脳波
の数値をテキストデータに書き込み保存できるようになった。
（※文責: 安藤大介）
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3.6
習得成果
中間発表までのプロトタイプで実装した機能としては、赤外線の送受信機能と、受信した時に振
動モータを作動させる機能である。受信機能と振動モータについては安定した動作を確認できた。
しかし、赤外線送信機は安定せず、有効距離も短かった。赤外線に関しては、私達に知識が無く、
色々と試行錯誤をした。試したこととして一例を挙げる。赤外線受信機はテレビのリモコンから送
信された赤外線だと４∼５メートルは離れていても安定して赤外線の受信を行えた。そこで、テレ
ビのリモコンの一つを分解し、赤外線 LED を取り出し、それを使用したが結果は変わらなかった。
その後、赤外線送信の周波数が合っていないことに気付き、オシロスコープを使用して周波数をプ
ログラムで調節した。
最終成果物は Arduino と Arduino 言語によって、脳波のデータを読み込み、集中の過去５秒間
の平均を求める。その平均のデータが、設定した値を上回ったとき赤外線を送信するプログラムを
作成した。また、Arduino に赤外線受信機を接続し、受信したときに LED を光らせ、振動モータ
を動かすことで注目が伝わるようにできた。Gainer と Processing により、Arduino ではできない
データの読み込みを行い、データを読み込んだときに電気を Arduino に流し、Arduino をオンに
する役割を実装した。赤外線投光機とオシロスコープ、Arduino により赤外線を 38kHz で送信し、
赤外線の届く距離を確保した。3 メートル程度は赤外線を送受信できるようにした。さらに、デバ
イスにスイッチを取り付け、赤外線送信の ON と OFF を切り替えることができるようにした。こ
れは中間発表でプロトタイプで実演しながら説明を行った時に、「ずっと送信されるのは嫌だ」や
「赤外線送信の切り替えができたほうが良い」という意見が寄せられたので、実装を行った。
図 3.28 オシロスコープでの解析
（※文責: 安藤大介）
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第4章
4.1
中間発表
評価結果 (中間発表)
ミュージアム内で全体発表と３つのグループに分かれて各グループ２人で発表を行った。一人が
背景やコンセプトやデバイスの使用場面を発表し、もう一人がデバイスのシステムの説明やデバ
イスの使用方法を発表し、そして二人でデバイスの実演を行った。中間発表の形式として、ポス
ターセッションを用いた。見に来てくれた人にまずプロジェクト全体の説明であるマインドコミュ
ニケーションはどのようなことをしているのかといったことや脳波の種類、活動の流れを発表し、
各々のグループの発表を行った。
製作物としてわたしたち B グループの成果物は脳波を用いたデバイスを製作した。それは Eye
Whisper という相手に注目することによって脳波の中のβ波が強く出る。そのβ波を赤外線で送
信することで受信した相手が振動という形で伝わるプロトタイプを製作した。赤外線を用いたの
は目線を赤外線という形で捉えたからです。現状では送信側と受信側はわかれている。仕組みとし
ては送信側はヘッドセットから脳波のデータをパソコンで受け取り Gainer を用いて赤外線で出力
し、受信側は arduio を用いて赤外線を受信すると振動モーターが起動する。使用方法としては赤
外線を受信することによって受信側が振動し気がつくということであった。現状では赤外線送信と
赤外線受信は二つに分かれている。
またプロトタイプの背景やコンセプトやユーザシナリオを伝えるためにポスターを製作した 4.1。
私たち B グループはこれらの製作物であるプロトタイプとポスターを発表で用いた。発表内容と
してポスターを用いて背景、コンセプト、プロトタイプの説明を行い, プロトタイプの実演をする
といった流れで、発表時間としては 3 分くらいであった。ポスターセッションを用いた結果として
発表の際、聴衆に自分たちの作った製作物を伝えやすく、また聴衆からも多くの質問を受けたこと
から発表者と聴衆との一体感を感じることができた。しかしミュージアムという広い場をうまく使
えていないイメージをもてた。また途中から見に来た人への対応が困難なものとなった。
プロトタイプの実演では、赤外線送信を実際にして赤外線受信機に届いたところを見てもらうと
いうことを行った。実演をすることで見にきてくれた方に実際に使うときのイメージをしっかり
持ってもらうことができた。実際に使う際にこのように使えばいいのではといった新しいアドバイ
スももらうことができた。ポスターセッションなのでポスターを来てもらった人に見てもらうだけ
で理解してもらうことやフォントのサイズといった細かい点にまで気を使うことがとても重要であ
ることや自分たちが伝えたいことをきちんとまとめて発表することが重要であるとわかった。
（※文責: 香山卓）
4.1.1
評価
発表評価シートをまとめた結果として、プロジェクトの内容を伝えるために、効果的な発表が行
われているかという発表技術の評価の平均は 6.98 という結果となった。意見としてポスターセッ
ションを用いたことによって質問しやすかったとうことや理解しやすかったということ多くあった
が、各グループがばらばらに終わったり始まったりしていたので、最初から話しを聞きづらい環境
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図 4.1
中間ポスター
だったという意見もあった。このデバイスが完成したら面白そうといった意見や最終発表が楽しみ
だといった意見もあった。ポスターが見るだけでは伝わらないという意見や見にくいといった意見
が挙がった。なのでポスターの製作について見直し、細かい部分にまでこだわっていき見に来てく
れた方に見てもらうだけで理解してもらえるように作っていく必要があると感じた。自分たちの製
作物の使い方や展望や構造、そして、この製作物を製作するにあたって目的や背景と言ったことを
伝えることができたが途中から来た方対応ができていなかったということが分かった。なので途中
から来た方に対してどのようにしたらうまく発表ができるかという点について反省する必要があっ
た。
発表内容の評価の平均は 6.77 という結果になった。意見としてプロトタイプを用いた発表で面
白かったということが多かったが、このデバイスを用いるシチュエーションがよくわからなかった
という意見が多く挙がっていた。発表する際このデバイスをユーザー目線でどのようにどこで使う
のかというところを詰めていく必要があることがわかった。またこのデバイスをどのような人に
使ってもらうことで喜んでもらえるのかということやデバイスの機能である赤外線はきちんと届く
のかということやワイヤレス化は可能なのかなどといった点を指摘された。デバイスの機能につい
て詰めてい気最終発表に向けて完成させる必要があることが分かった。発表の際声がはきはきして
おり聞き取りやすいといった意見もあり、見に来てくれた方にしっかり伝えることができて良かっ
た。中間発表を行い、結果としてこれからの課題が多く見えたので最終発表に向けて解決していく
必要があることが分かった。
（※文責: 香山卓）
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4.2
リフレクション
中間発表を行ってデバイスについては完成が楽しみであるといった意見もありデバイスに興味を
持ってもらうことができた。しかしワイヤレス化はできるのかといった意見もあり改善する必要が
あった。発表についてポスターセッションを用いた発表で分りやすかったといった意見があり見
に来てくれた方に理解を促すことができていた。しかし、ユーザーがどこでどのように使うのかと
いったことをきちんと伝えれていなかったのは反省が必要であった。また中間発表を行って課題が
わかった。
まずデバイスについては後期に向けての課題としてデバイスのワイヤレス化であった。これを可
能にすることによって PC とコードを繋ぐ必要がなくなり持ち運びも楽に行うことができより一つ
の形として完成が可能となるからであった。次に受信と送信を一つにまとめることであった。現在
は送信と受信が分かれているが完成の形としてはこの二つが組み合わされことであるからであっ
た。次にデバイスの外装であった。デバイスが完成した後にデバイスを覆うことで見た目にもこだ
わることができるからであった。次に赤外線送信の距離で、現在では赤外線の送受信の距離が数十
センチほどであるので改善する必要があった。完成の形としては最低２メートルくらいの距離にす
る必要があるからであった。
発表の反省として発表場所を生かされていなかった。ミュージアムは広い場所なのでそこをうま
くグループごとに分ける必要があった。またミュージアムなのでデバイスやポスターへの光の当て
方といった細かい点にこだわることが必要であった。発表をグループごとにやっていたので途中か
ら聞きにきた方が話を聞きにくかったので、最終発表に向けて改善が必要なところであった。また
このデバイスの使うシチュエーションをさらに詰めていく必要があるところが課題であった。ポス
ターセッションの評価は良かったので最終発表ではさらに良いものにして行きたいと感じた。
中間発表を行い、最終発表に向けてデバイスでの課題、発表を行う時の課題、ポスターの課題と
いった多くのことが見つかりグループのメンバーと話し合い、解決を行っていった。
（※文責: 香山卓）
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第 5 章 製作物の詳細
5.1
背景
集団活動の場で話し合いをしていると、「会話の雰囲気がわからない」「自分の話している内容を
理解しているのだろうか」「興味無いのだろうか」「話題の変え時，話の切り上げ時がわからない」
など、意思疎通における不安や問題が生じる事がある。これらは人の表情や仕草を見ることによっ
て多少は判断可能であるが、これは本人の主観的な判断であって明確な判断ができない。それによ
りコミュニケーションが上手く取れなかったり、コミュニケーションに関して自信を無くしてし
まったり、思わぬ誤解を生んでしまうことがある。
特に日本人はコミュニケーションにおいて積極的に自分の意見を言おうとしない傾向があり、自
分の意見と違っていても反論をせずに同意してしまう。意見があっても何も遠慮などから発言せず
にそのまま流れてしまうことは多く、コミュニケーションが滞ってしまう。それによりせっかくの
良い案が生まれることなく過ぎてしまったり、思ったことを伝えられず意見を言うチャンスを逃し
てしまったりしてしまう。これはコミュニケーションにおける大きな問題であると我々は考えた。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.2
解決策
今まではっきりとは分からなかった人の視線やその場の雰囲気をさり気なく感じる事ができれ
ば、全体の雰囲気を察することができるのではないかと考えた。そのため、さり気なくデバイスが
着用者に知らせることができるよう、周りの人が分かってしまうような光や音といったものは避
け、振動によって着用者だけに他人の視線や雰囲気を知らせることが出来るようなデバイスを開発
した。そのデバイスで従来のコミュニケーションに新たな付加価値を生み出すことにより、コミュ
ニケーションの円滑化を目指した。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.3
コンセプト
我々グループ B のコンセプトは「注目による意思表示」である。前述の通り、相手に対して思う
ことがあっても思うだけで留まってしまい、コミュニケーションが起こらないという問題や、会話
の雰囲気がつかめず話の切り替え時が分からないという問題がある。なぜ不安が生じるのかと考え
たとき、周りの人たちが何を感じ、何を考えているのかがわからないからだと考えた。そこで、注
目を視線の先にいる相手に伝えることができれば、相手がこちらの意思に気付き、そこからなんら
かの新しいコミュニケーションが生まれるのではないかと考えた。さらに集団の雰囲気を知るこ
とができれば、より注目に意味が付加されたり、また集団の雰囲気を汲み取り察することによりコ
ミュニケーションをより円滑にできるのでは無いかと考えた。
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（※文責: 下斗米貴宏）
5.4
イメージ
今までは話し合いの場で他人がただ見ているだけなのか、何かを思って見ているのかの区別がつ
かなかったり、全体の雰囲気を知ることができなかったために、回りの表情や仕草から予測して雰
囲気を漠然と感じることしかできなかった。しかし、このツールを使うことによって今までより円
滑なコミュニケーションをすることができる。 まず、ツールを着用することによって他人へ注目
を伝えることができ、相手に注目していることを意識させることができる。また他人からの注目を
知ることができるようになり、相手に注目することができる。このように、ツールによって相手の
注目を引き付けることができ、また意識を向けて欲しいと思っている相手に注目することができ
るようになる。また、雰囲気を知ることができるので、ツールを着用することによって集団全体の
本当の雰囲気を知る事ができる。これにより、現在の状況を一人一人が察することができる。例え
ば、周りの人々が眠そう・つまらなそうにしているだとか、集中して取り組んでいるだとかが分か
る。このことをきっかけとして「今こんな状態だからこういう状態にしよう」という新しい考えが
生まれる。その考えを感覚的に意識することによって共空間がより良い方向へと向けることがで
きたり、今後のコミュニケーションに活かすこともできる。これにより、今までよりコミュニケー
ションが円滑になると考える（図 5.1 参照）。
図 5.1 イメージ図
（※文責: 下斗米貴宏）
5.5
デザイン
解決策で述べたように、さり気なく着用者に雰囲気を知らせる必要性があった。従って光や音が
出ないようなデザインが好ましかった。初めは、ハットのような被り物が良いのではないかという
意見があったが、振動させる際、頭を振動させるイメージではなく、首元の方がわかりやすいので
はないかと考えた。そこで、ネックウォーマーやストールという種類のものを提案した。そうする
ことにより、振動モジュールから赤外線送受信機、基盤 Gainer と arduino といったシステムを一
本化できると考えた。Eye whisper の外装は首につけ見た目にこだわった結果ストールやスカーフ
といったものをイメージし、デバイスは首に巻いて使用する形にした (図 5.2。ストールの中に赤
外線送信、赤外線受信、振動センサーが取り付けた。
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図 5.2
デザイン
（※文責: 香山卓）
5.6
Eye Whisper(最終成果物)
5.5 で述べたように、さり気ない気遣いをもった成果物にしたかったので、外装のデザインには
最も気を使った。さらに「Eye Whisper」の由来は直訳すると「眼でささやく」とでき、コンセプ
トでもある「注目による意思表示」とも一致する。そこで綿生地の素材を購入し、裁縫を行い加工
していった。「Eye Whisper」前方には 3 つの赤外線 LED を取り付け、そこから赤外線を投射す
ることができる。また、その LED の隣に赤外線受信モジュールを着けた。それから、図 5.3 を参
照するとコードが延びており、黒いバンドに振動モジュールが 3 つ取り付けられている。
図 5.3 Eye Whisper
（※文責: 常磐井武彦）
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図 5.4
5.7
Eye Whisper 装着イメージ
システム
システムとしては、まず MindWave がそれぞれの人の脳波を取得する。そして、それぞれの
MindWave が対応した PC にデータを無線によって送信する。それぞれの PC は無線ルーターに
よって取得した脳波データを共有する。共有している全てのデータを集計し、Processing によって
Gainer にデータを送りデータに応じて 2 つの振動モーターを制御している．さらに着用者個人の
脳波データに応じて Gainer から Arduino にデータを送り、特定周波の赤外線を送信する。また、
赤外線受信機が赤外線を受信すると、振動モーターが振動する。また、赤外線送信機にはスイッチ
がついており、用途に応じて赤外線の送信を止める事ができる (図 5.5 参照)。 （※文責: 下斗米貴宏）
5.7.1
MindWave
脳波を取得するデバイスとして NeuroSky 社の MindWave というデバイスを使用した。このデ
バイスは、ヘッドセットに付属したピックアップとグラウンドを額と左の耳たぶに装着することで
脳波を測定し、Bluetooth で付属の USB に脳波データ（Delta、Theta、LowAlpha、HighAlpha、
LowBeta、HighBeta、LowGamma、HighGamma、ATN、MED）が送られる。Bluetooth とは
携帯情報機器などで数メートル程度の機器間接続に使われる短距離無線通信技術であり、ケーブ
ルを使わずに音声やデータをやり取りできる技術である。脳波を取るデバイスとして MindWave
を使用した理由として主に３つある。１つは頭に装着するだけで非常に簡易的に脳波を取ること
ができることである。２つ目に非常に軽いということ。３つ目に無線なため移動しやすいことが
MindWave を採用した主な理由である。
（※文責: 下斗米貴宏）
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図 5.5 回路図
5.7.2
Gainer
PC からのデータ読み込みと計算、雰囲気を知るための 2 つの振動モーターの振動、Arduino
へデータを送信する制御には Gainer を使用した．Gainer のソフトウェア開発には Processing に
Gainer ライブラリを追加して行った。Gainer は USB によって PC と接続し、PC 側のプログラ
ムで全てコントロールされるマイコンである。Gainer は PC 依存であるため、Arduino では取得
が難しい PC からのリアルタイムなデータを扱うことに優れている。またデジタル・アナログ入
出力が可能で、アナログ出力では電圧を最大 5 ボルトまでの範囲を 255 段階でプログラムによっ
て調整することができる。そのため、振動モーターの振動を適度な強さに設定することができる。
EyeWisper では PC から受け取った MindWave の各個人の脳波データに応じて Arduino へデジ
タル入出力によって信号を送る役目も果たしている。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.7.3
Arduino
赤外線の送信・受信と、受信時の振動モーターの制御には Arduino を使用した。Arduino のソ
フトウェア開発には Arduino 言語を使用した。Arduino は外部電源によって動作し、プログラム
を書き込むことでスタンドアローン動作が可能なマイコンである。Arduino には水晶振動子が搭
載されており、赤外線の送信に必要な周波数の調整が可能である。それにより赤外線受信機に対応
した周波数の赤外線を発信することができる。Arduino は Gainer と同じようにプログラムによっ
てアナログ出力の電圧を変更することができる。
（※文責: 下斗米貴宏）
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5.7.4
基盤
EyeWisper の外装は基本的に布でできているため、硬い基盤は Gainer と Arduino、抵抗など
を固定するだけに留まっている。他の配線は全て容易に変形できるワイヤーによって赤外線 LED、
赤外線受信機、各振動モーターへとつながっている (図 5.6 参照)。
図 5.6 基盤の配線
（※文責: 下斗米貴宏）
5.7.5
赤外線 LED
EyeWisper に使用されている赤外線 LED は OptoSupply Limited 製の「高輝度赤外線 LED
OSI5FU511C-40」というテレビのリモコンなどにも使える、市販されている一般的な赤外線 LED
を使用している。EyeWisper では視野の範囲内にある赤外線受信機を反応させるために、3 つの
赤外線 LED を束にして使用している (図 5.7 参照)。赤外線は可視光線ではないため、肉眼で赤外
線が出ているかどうかを判断することはできない。そのため、携帯電話のカメラ機能などを使用し
て、赤外線が出ているかを確かめたり、僅かに可視光の赤い光が出るタイプの赤外線 LED を使用
するなどして、動作確認を行った。赤外線 LED は電圧をかけるとただ赤外線を出すだけであるた
め、水晶振動子を使って赤外線受信機が受信できる周波数に調整する必要がある。EyeWisper で
は Arduino に内蔵されている水晶振動子を使用し、周波数が 38khz になるように調整を行った。
図 5.7
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赤外線 LED
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（※文責: 下斗米貴宏）
5.7.6
赤外線受信機
EyeWisper に使用されている赤外線受信機は PARA LIGHT ELECTRONICS CO.、 LTD. 製
の「赤外線リモコン受信モジュール PL-IRM2161-C438」というテレビやリモコンなどでも利用
できる市販されている一般的な赤外線受信機を使用しており、中心周波数が 38khz、電圧 3V 5V
動作のものを使用した (図 5.8 参照)。赤外線受信機に受信可能な周波数を持った赤外線が当たると
赤外線受信機の抵抗値が上昇する仕組みになっているため、電圧降下が大きくなる。その電圧降下
をアナログ入出力ピンで検知し、電圧が低下した時に赤外線を受信しているとしてプログラムで利
用している。赤外線は自然界にありふれており、人間や太陽、蛍光灯などの照明やテレビのリモコ
ンを代表する様々な機械からも放出されている。したがって一般的に、赤外線受信機はある一定の
周波数を持った赤外線のみを受信するように作られているため、赤外線 LED から出す赤外線の周
波数を調整する必要がある。
図 5.8
赤外線受信機
（※文責: 下斗米貴宏）
5.7.7
振動モジュール
EyeWisper に使用されている振動モジュールは、東京パーツ製 の「円盤型 振動モーター
FM34F」という市販されている直径 1cm 程度の円形の一般的な振動モーターである (図 5.9 参
照)。通常、振動モーターはモーターの軸に重心をずらして取り付けられている錘が回転すること
で振動するものがだ、このモーターは偏平モーターという携帯電話などで用いられているタイプ
で、外部偏心ウェイトが省かれている。振動モーターは大きな電圧をかけるとそれだけ強く振動し
てしまうため、EyeWisper では人が振動を感じ、なおかつ人が不快に感じない程度の強さになる
よう、電圧を調整した。EyeWisper では 3 つ使用しており、それぞれ「注目を受けたとき」「場の
雰囲気がリラックスしているとき」「場の雰囲気が緊張しているとき」にそれぞれ決まった振動パ
ターンで振動するようにして使われている。
（※文責: 下斗米貴宏）
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図 5.9 振動モジュール
5.8
処理の流れ
共通な処理として、まず MindWave は着用者の脳波を測定し、それを無線ルーターによって作
られたローカルネットワーク内の共有フォルダにテキスト形式で 1 秒毎に保存する. そこに保存さ
れている着用者全員のテキストデータのうち、集中時に出るベータ波とリラックス時に出るアル
ファ波の値を Processing のプログラムが読み込む. ここから、一定値以上ベータ波が出ているとき
に視界の範囲に一定周波数の赤外線を出す「注目を相手に伝える処理」
、他の EyeWisper から出た
赤外線を着用している赤外線受信機によって受信したときの「相手の注目を受ける処理」、着用者
全員の脳波のアルファ波・ベータ波のそれぞれの平均値が一定値以上であることを示す「集団の雰
囲気を感じる処理」の 3 つの処理に分かれる. 以下、それぞれの処理の詳細について記述する.
（※文責: 下斗米貴宏）
5.8.1
注目を相手に伝える処理
読み取ったデータのうち、着用者のベータ波が一定値以上の時、Gainer からアナログ出力し
Arduino がそれを受け取り、38khz の周波数で赤外線 LED から赤外線を送信する。この時の「一
定以上」について、脳波は人それぞれ偏りがあるため、デバイスが起動してから 10 秒間着用者の
脳波の平均を取り、その値を基準値として着用者に合わせて値を調整する。また赤外線 LED には
スイッチがついており、用途に応じてオフにする事で、ベータ波が一定以上に達しても赤外線が送
信されないようにすることができるようになっている。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.8.2
相手の注目を受ける処理
赤外線受信機が他人が付けているデバイスからの赤外線を受信した時、赤外線受信機の抵抗が上
がることで電圧降下が発生する。Arduino のデジタル入出力ピンが電圧降下を読み取り、その情
報をプログラムが読み取る。プログラムは赤外線受信機による電圧降下の情報を受け取ると、振動
モーターに一定時間アナログ出力をすることで、注目を受けた事を示す振動を実現する。この時の
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「一定時間」とは 3 秒間である。また、振動モーターの音は他人には聞こえないほど小さいもので
あり、また着用者が不快にならない程度の振動の強さとなっている。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.8.3
集団の雰囲気を感じる
着用している全員のベータ波とアルファ波についてそれぞれ平均を取り、その平均が一定値以上
の時 Gainer は振動モーターに一定周期で 3 回アナログ出力をし、場が集中している・リラックス
している事の判断を実現する。この時の「一定周期」について、集中の平均が一定値以上の時には
0。5 秒毎であり、リラックスの平均が一定値以上の時には 2 秒毎に振動する。「一定値以上」につ
いて、脳波は人それぞれ偏りがあるため、デバイスが起動してから 10 秒間着用者全員の脳波の平
均を取り、集団に合わせて値を調整する。また、振動モーターの音は他人には聞こえないほど小さ
いものであり、また着用者が不快にならない程度の振動の強さとなっている。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.9
仕様
EyeWisper は集団の全員が着用することと、対面している事が前提となっているコミュニケー
ションツールである。デバイスとしての人数制限は特に設けていないが、ルーターの通信許容範囲
や無線の混雑具合、PC の性能などによって限界がある。
EyeWisper はまず MindWave により着用者の脳波を 1 秒毎に取得する。そのため、EyeWisper
は 1 秒毎に動作する。MindWave で取得した脳波データは PC に USB 接続された無線の受信機に
送られ、指定されたフォルダにテキストデータとして保存される。EyeWisper では Windows 7 の
標準機能である共有フォルダを、ルーターを利用して作成したローカルネットワーク内で作成し、
脳波データを共有した。
他者に注目を伝える機能について、EyeWisper 着用者が集中すると、赤外線が発信される。こ
の赤外線は視線になぞらえており、前方にしか飛ばず、遮蔽物があると届かない。つまりこの赤外
線は「注目している視線」を表している。この「注目している視線」の範囲に EyeWisper を着用
している他者が入った場合、その人の赤外線受信機がその「注目している視線」を受信し、3 秒間
の振動として「注目を受けた」ことを着用者に知らせる。じっと見ていても脳波が注目している事
を示していなければ、赤外線は発信されない。赤外線は前方 30 度ほどの角度で発信され、距離は
4 5m 程度届く程度の強さになっており、あまり遠すぎる人には届かないようになっている。
場の雰囲気を知る機能について、EyeWisper 着用者全員のベータ波の平均値が一定以上になっ
た時、着用者全員の振動モーターが 0。5 秒周期で 3 回振動し、場が集中していることを知ること
ができる。また、着用者全員のアルファ波の平均値が一定以上になった時、着用者全員の振動モー
ターが 2 秒周期で 3 回振動し、場がリラックスしていることを知ることができる。集中とリラック
スは片方だけが高くなるというわけではなく独立して変動するため、1 つの振動モーターでは無く
複数の振動モーターに分けることでそれぞれ表現する事を可能にした。
また、起動してから 10 秒間は着用者の平均脳波を測る事でその値を基準とし、「集中している」
「リラックスしている」という判断の基準値としている。なお、EyeWisper の発する振動の音は他
人には聞こえないほど小さいものであり、また着用者が不快にならない程度の振動の強さとなって
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いる。
EyeWhisper はあくまでも脳波と視線を判断材料として、振動を着用者に伝えるコミュニケー
ションツールである。本人が集中しようとする意識があっても脳波ではベータ波があまり出てい
なかったり、リラックスしていないのにもかかわらずアルファ波が出ることもあるような、コント
ロール不能なものである。使用しているヘッドセットである MindWave は取り付けは簡単ではあ
るが、額と耳との電位差によって脳波を測る単純なもので、精密に測定できるものでは無い。その
ため、EyeWhisper からの情報を全て鵜呑みにするのはあまり良いとは言えない。EyeWhisper は
あくまでも普段のコミュニケーション + αとしての情報を付加するもので、使用することでより
コミュニケーションを円滑にすることを目的としたツールである。
（※文責: 下斗米貴宏）
5.10
ユーザーシナリオ
EyeWhisper は集団コミュニケーションツールである。全員が対面するような会議やプレゼン
テーション、コミュニケーションの場で他人の注目や場の雰囲気をさり気なく知ることができる。
それによりユーザーは場を変える次の動作へつなげることができる。
例えば対話やプレゼンテーションなどで話を聞いてもらっている時、相手が集中してこちらの
話を聞いていることを振動によって知ることができる。それにより話し手の気持ちを奮い立たせ
たり、自信をもって話を続けることができる。もし振動していない場合、あまり集中して聞いても
らっていないことが分かるので、話し手は工夫して聞き手が興味を持てるよう心がけることができ
る。また、集中を示す振動が無いどころか EyeWhisper がリラックスを示すゆっくりとした振動を
していた場合、その場にいる全員が眠気を感じているということになり、自分の話などを見直して
もっと工夫して聞き手が興味を持てるように心がける必要があるという認識を生むことができる。
長い時間真剣な話続けて行く場合、人の集中力というものは長く持つものではない。徐々に集
中力が切れて行き話し合いが滞って来たとき、多く人の脳からはアルファ波が放出されるため
EyeWhisper はゆっくりとした周期の振動によってそれを知らせてくれる。それにより、未着用時
には無い新たな行動や意識が生まれる。意識を切り替えて集中しようと努めたり、周りに気合を入
れるよう呼びかけたり、話し合いをやめて休憩を入れたり、話題を変えたりといった配慮ができる
ようになる。
初対面の人とコミュニケーションをする時、大抵の人は緊張してしまい脳からはベータ波が放出
される。EyeWhisper は早い振動としてそれを知らせてくれる。しかし、会話が進むうちに徐々に
場が打ち解け、早い振動は減っていき、リラックスを示すゆっくりとした振動が現れてくる。それ
により全員が打ち解けてきていることが分かり、力を抜いてさらに親密なコミュニケーションをす
ることができるようになる。または EyeWhisper が知らせてくれた緊張を話題のネタとして利用
し、緊張を解すことも可能である。未着用時には緊張しているのか打ち解けているのかは主観的に
しか分からない。しかし、EyeWhisper によって全員の脳波の情報を得ることができる。
大人数の前で１人で話すとき、聴講者の中に下を向いている人がいた場合でも EyeWhisper が
あれば注目で言葉を使わずに注意を促すことができる。このように EyeWhisper は相手がこちら
を見ていなくても使用することができる。また、集中は注意する以外にも何か質問や言いたいこと
がありそうな人に注目し、発言があるかどうかを確認したり、発言を促すことにも使うことができ
る。このように EyeWhisper は未着用ではできなかった新たなコミュニケーションを確立するこ
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とができる。しかし EyeWhisper のこの機能は時として不要になることもある。例えば大人数が
皆集中して話を聞いてくれているとき、EyeWhisper は大勢の集中を受け続け、その結果振動モー
ターは振動を繰り返すことになる。これは EyeWhisper が話者の集中力をそいでしまう可能性が
ある。そのような可能性が考えられる場面では、送信機に取り付けられているスイッチを切ること
で事前に防ぐことができる。
もちろん EyeWhisper によって知った情報をきっかけに、上記の例のように即座に話題を変えた
りひと工夫入れたりといったことをする必要は無い。
「こういう時はみんな集中してくれた」「この
話をしているときはみんな眠そうだった」
「この話題のときに、あの人はずっとこちらを見ていたか
ら興味があるのかな」など、得られた情報を今後に生かすための判断材料として、より良いコミュ
ニケーションやプレゼンテーションへのスキル向上を目指すといった使い方も考えられる。当然同
じ状況同じ振動パターンでも、使う人によってどう捉えるかは変わってくるので、EyeWhisper は
コミュニケーションツールとして多種多様な使い方ができると言える。
このように EyeWhisper を使うことで、様々なコミュニケーションの場を円滑にすることがで
きる。
図 5.10
ユーザーシナリオ
（※文責: 下斗米貴宏）
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5.11
ロゴマークの作成
プロジェクト全体のロゴマークを作成した。プロジェクト全メンバーでロゴマークのデザイン
を考えた。メンバーのロゴマークの案には人の形を使ったものや、脳の形を使ったものや MC と
いった言葉を用いたアイデアが多かった。そしてメンバーが考えてきた案を参考にしプロジェクト
であるマインドコミュニケーションのイメージにそったデザインのものを考えた。デザインのイ
メージとして脳、脳波、コミュニケーション、ヘッドセット、マインドコミュニケーションの頭文
字をとった MC といったものがあった。そこからイメージをもとにデザインを組み合わせてロゴ
マークを作成した。脳と人を組み合わせてみたり、脳波とコミュニケーションを組み合わせてみた
りといった、様々な組み合わせを多く試してみた (図 5.11)。最終的にヘッドセット、マインドコ
ミュニケーションの頭文字を組み合わせることで完成した。（図 5.12）最終発表の際はロゴマーク
を服に入れてメンバー全員で着て発表を行った。
図 5.11 ロゴの提案
図 5.12
完成ロゴマーク
（※文責: 香山卓）
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第 6 章 最終発表
6.1
成果物
成果物として、私たち B グループは Eye Whisper というデバイスを二つとポスターを製作し
た。Eye whisper は集団コミュニケーションツールであり、個人の注目を相手に伝え、また全ユー
ザからのα波とβ波に基づいた集中とリラックスの平均値を知らせることができるデバイスであ
る。システムとしては現時点では一人につきパソコン１台と Gainer と arduino を使用し、利用で
きる実装となっている。Eye whisper の注目はβ波を一定以上の値が出ると赤外線送信を行う。振
動モジュールは受信をした時とユーザー間の集中とリラックスの平均が一定以上になるとそれぞれ
違うリズムで振動する。使い方としては注目を相手に向けることで赤外線を相手に送り、振動とい
う形で伝わり、相手へさりげない配慮を伝えることができ、また振動のテンポが早い場合が集中、
テンポが遅い場合はリラックスとなり場の雰囲気が分かる。そしてスイッチがあることにより赤外
線受信のみに設定できるようになっている。Eye whisper の外装は人の注目を赤外線送信としてと
らえるため、なるべく目線に近い位置に赤外線送信を配置し、目線を向けた時にデバイスもその位
置を向けることができ、Gainer と arduino といったシステムを隠すことができる位置にするため
首に着けるデザインを考えた。Eye whisper の外装は首に着け、見た目にこだわった結果、ストー
ルやスカーフといったものをイメージし、デバイスは首に巻いて使用する形にした。ストールの中
に赤外線送信、赤外線受信、振動センサーが取り付けた。デバイス製作にあたって困難であった点
は赤外線送信と赤外線受信であった。赤外線自体は発信することができるのだが、赤外線受信に届
かないという問題の解決法を見つけるのにとても時間がかかった。解決法として赤外線受信と赤外
線送信の周波数の違いによるものであった。そこから周波数の調整といった細かな点が製作にあ
たって困難であった点であった。
ポスターは Eye whisper を使用している際のイメージ図があり、使用中のイメージがし易くなっ
ている (図 6.1、図 6.2)。Eye whisper は集団活動の場で使用するためのデバイスと伝えるための
背景や Eye whisper のシステムや使用方法や使用場面を絵を用いることで視覚的にわかりやすく
製作した。また発表の際ポスターセッションに利用するのでメインポスターと同様に英訳をつけて
製作した。ポスター製作時の困難であった点は Eye whisper は赤外線送信や振動といった色のな
い表現や色々な機能をどうすることで見てくれる方により理解してもらうかということであった。
表現方法として絵を多くポスターに取り入れ、視覚的に分かりやすく製作を行った。
（※文責: 香山卓）
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図 6.1 ポスター 1
図 6.2 ポスター 2
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6.2
発表内容
中間発表ではミュージアムでのは発表だったが、最終発表では 363 教室の前で行った。発表の形
式としては中間発表と同様でありメンバー全員でプロジェクトのロゴマークが入った服を着て統一
感を出し、ポスターセッションを用いて二人で発表は行った。また製作したデバイスを身に着けて
発表を行った。見に来てくれた方にまずプロジェクト全体のことである脳波や心拍などの生体信
号を測るセンサは手軽に装着でき、私達は生体信号を用いた、新たなコミュニケーションツールを
提案するプロジェクトといったことや脳波の種類の説明、今までの活動の流れを発表し、そのあと
各々のグループのところへ自由に移動してもらい発表を行っていった。わたしたち B グループは
製作物であるデバイスとポスターを発表で用いた。発表内容はまず一人が背景デバイスの簡単な説
明を行い、そしてもう一人がデバイスのシステムや使用方法、使用場面について発表を行った。発
表内容として集団活動の場で話し合いを行うと、不安や問題が生じる。例としてプレゼンテーショ
ンと言った場で話者が聞き手にあの人に聞いて欲しいと思ったり、聞き手側は話者に質問したい
と思うことがあると考え、その時その中に、きっかけや雰囲気が分かる物があれば、コミュニケー
ションの幅が広がると考えた。またお互いに意思表示し場の雰囲気を知ることで、集団活動におけ
る新しいコミュニケーションが生まれるのではないかと考えたと背景を述べ、次に現時点では一人
につきパソコン１台と Gainer と arduino を使用し、利用できる実装となっていて、Eye whisper
はβ波を一定以上の値が出ると赤外線送信をし、振動モジュールは受信をした時とユーザー間の集
中とリラックスの平均が一定以上になるとそれぞれ違うリズムで振動しますということやデバイス
のシステムを述べた。そして、注目を相手に向けることで赤外線を相手に送り、振動という形で伝
わり、相手へさりげない配慮を伝えることができます。また振動のテンポが早い場合が集中、テン
ポが遅い場合はリラックスとなり場の雰囲気が分かる。またスイッチがあることにより赤外線受信
のみに設定できるという使用方法を述べた。そして最後に会議やプレゼンテーションの場で使用す
ることができるといった使用場面を説明する流れで発表を行い、発表時間としては 3 分くらいで
あった。ポスターセッションを用いた結果として発表の際、聴衆に自分たちの作った製作物を伝え
やすく、また聴衆からも多くの質問を受けたことから発表者と聴衆との一体感を感じることができ
た。また自分たちの作ったデバイスを実際に見てもらうことで聴衆への理解が深まった。またポス
ターセッションであるのでポスターの文字や絵を見てもらうだけでわかるように工夫をした。
（※文責: 香山卓）
6.2.1
評価
最終発表の際を発表評価シートを配布することによって、プロジェクトの内容を伝えるために、
効果的な発表が行われているかという発表技術、その発表内容について評価してもらった。最終発
表では中間発表と違う場所での発表だったが前回、発表場所が広すぎたなどと言った評価が多かっ
たので最終発表ではその点を解消できた。次に評価シートに書かれたコメントを記した。
＜発表技術＞
• 質疑応答の時間をゆっくりとった方がいいと思う。
• 声が大きく聞き取りやすかった。流れもわかりやすかった。
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• ポスターを用いた発表は分かりやすかった。
• ポスターが分かりやすかった 。
•「注目により」について、どのような効果が得られたかをうまく説明するとよかったです。
• 隣のグループの発表が気になっちゃうこともありました。
• ちょっとよくわからなかったので、たとえなどあるとよいと思いました。はきはきした発表
はとても良いと思いました。
• もっと面白く成果物を強く PR してもいいと思う！質疑応答がしっかりできていた。 B の
発表が長い。
• 中間と同様いくらかのセクションに分かれての発表だったが正直わずわらしいとも思えた。
• 全体の発表から A,B,C それぞれ同時に発表を始めて、見る側が移動する時にとまどうので、
案内とか１本の流れにするとかした方が良いと思いました。
＜発表内容＞
• 利用の状況をもっと具体的にするといいと思う。
• 視覚的にこってて面白かった。
• 最初は脳波でコミュニケーションをとるのは無理じゃないかと思っていたけど、発表聞いて
から可能なのではないかと思いました。
• 相手の本当の気持ちを読み取れることはコミュニケーションの向上につながりそうだと
思った。
• ツールがややこしすぎるような気がしたので途中から良くわからなくなった。（機能多す
ぎる）
• 目的も内容が対応していて、分かりやすかったです。
• 検査∼表示はできているが、コミュニケーションまで踏み込むのは不十分。ニーズのある用
途に絞った検証 (介護・医療現場) 等への具体的検討が聞きたかった。
• きあがものは面白いとおもうが実用性を強調しすぎている気がします。本当に人に必要とさ
れている機能であるか議論すべきである。
• 作ったものがどのように応用できるのかの説明が欲しかった。
• 心理の実験に使えそうですね。
• 様々な場面で使えるものをたくさん開発していてすごいと思いました。
• デバイスはしっかり作れれている. 提案に対してどの程度達成しているのかわからない。さ
りげなく伝えられるところがよかった。
• 使ってみたい。
発表評価シートをまとめた結果として、発表技術の評価の平均は 7.64 という結果となった。意
見としてポスターセッションを用いたことによって質問しやすかったということや理解しやすかっ
たということ多くあったが、各グループがバラバラに終わったり始まったりしていたので、隣のグ
ループからの声などが聞こえて聞きにくかったといった意見や、見に来てくれて方が何処から見れ
ばいいのか困惑したといった意見があった。ポスターセッションとしては聴衆の方が理解しやすく
聞きやすかったので問題はないと感じたが、各グループへのきちんとした誘導をおこなったり、ま
たは順番に発表を行っても良かったのではないかと反省した。中間発表でポスターを見るだけでは
分かりにくいいった意見や見にくいといった意見があったが最終発表ではポスターが分かりやす
かったという意見やポスターセッションが分かりやすくて良かったといった意見が多かった点でポ
スターの改善により中間発表の発表技術での反省を改善できていたと分かった。
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次に発表内容の評価の平均は 7.49 という結果になった。検証を行っていないという意見があっ
たので実際にデバイスを用いた実験を行う必要があったと反省した。意見として実用性を考えてい
るということや場面を想定して作られているという意見より、このデバイスがより一つの商品のよ
うに出来上がったと感じた。しかし、デバイスでの場面などは考えてもらうことができたが、この
デバイスをどのように応用できるのかということを伝えることができていなかったと意見によりわ
かった。また自分たちが考えていた場面でない点での使用方法の意見も聞けたが、実際使うとなっ
たときの応用法などをもっと考えるべきだと反省した。またデバイスの機能が多すぎるという意見
もあったが、自分たちはデバイスをより色々な場面で利用しようと考え、集中やリラックスや集中
での振動という機能を入れたがユーザーにとっては入れすぎるのはのは分かりにくくなってしまう
と反省した。使ってみたいという興味をもってくれた意見もあった。中間発表での発表内容の反省
点であるこのデバイスをどのようにどこで使うのかという所を詰めいくということであったが様々
な場面で使えるという意見もあり、発表でも会議の場やプレゼンテーションといった場という場を
聴衆にきちんと使えることができたので反省を改善できたが、実際に使用する際のもっとこだわっ
たところをつめる必要があったと反省した。最終発表を通して第三者の意見をもらうことでデバイ
スをどこでどう使ったたら良いのかや、どのような機能があればいいのかというデバイスをさらに
良いものができるのではないのかと反省した。
（※文責: 香山卓）
6.3
最終発表の反省・リフレクション
最終発表を行って、デバイスに関しては是非、使ってみたいといった意見や面白いものといった
好意見が挙がり、見に来てくれた方に興味をもってもらうことができていた。しかし、このデバイ
スの応用例や利用する場面はいくつか挙げて発表を行ったが、もっと具体的なイメージを聞き手に
持たせることができていなかったと反省した。発表に関しては発表の流れもよくポスターも見やす
く分かりやすかったといった好意見があがったので、見に来てくれた方にデバイスを理解してもら
うことができていた。しかし、グループ間の発表をバラバラに行ったことで聞き取りにくかったと
意見があったり、このデバイスの応用例や利用する場面はいくつか挙げて発表を行ったが、もっと
具体的なイメージを聞き手に持たせることができていなかったと反省した。
また、最終発表に至るまでに反省する点はあった。まずスケジュールの管理の反省であった。デ
バイスの赤外線送信が自分たちが思っていた以上に時間がかかったために、他の外装やポスター作
成に悪影響を及ぼしたことにあった。また発表練習にかける時間があまりとれなかったが発表自体
は最終発表の際、見に来てくれた方に分かりやすく発表できていた。またグループでの役割の際に
内装と外装を担当するように分けたが、その際内装が完成するまでの間に外装の担当の人が時間を
うまく使えなかった。そこは分けるのではなくまずみんなで内装に取り組むことでより時間の効率
がはかれていたのではないかと反省した。次にグループ間の共有がうまくできていなかった。他の
グループとプログラムで似たようなところがあったのでそこはうまく共有することでより時間を効
率よく使えていた。また B グループで達成できなかったワイヤレス化といった技法を他のグルー
プではできていた。なので他のグループが用いたプログラムをうまく合わせることでより良いデバ
イスにできていたのではないかと反省した。
デバイスの反省として場の雰囲気や相手からの注目を知ることができ機能として多く詰め込むこ
とができたが、逆に機能を多くつけすぎて使用する際、分かりにくいという意見があったのでもっ
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とシンプルにする必要があった。従って、できあがったデバイスは現在、すべて振動という形で
ユーザーに伝える形になっているので、その点をもっと工夫することができたのではないかと反省
した。また中間発表の際課題であったワイヤレス化を可能にできなったのは反省する点であった。
最終発表の反省として背景やデバイスのシステムや使用方法を、中間発表の時改善が必要であっ
た。使用場所を明確にすることやポスターの見やすさや分かりやすさといったことを改善すること
ができ、より良いものを発表できた。しかしこのデバイスを実際に多くの方に使用してもらってい
ろいろな評価をもらうことができなったのは反省が必要な点であった。発表場所の変更により発表
のやり方を中間発表とは違う形式にすることが必要であったと反省した。見に来てくれた方がどの
ように聞いていけばいいのか戸惑っている人が多かったので、その時誘導できるようにすることが
必要であったと反省した。
（※文責: 香山卓）
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第 7 章 今後の課題と展望
7.1
制作物に関して
今回の最終発表では、脳波を測定し注目を伝えるために、赤外線の送受信機能を実装し、集団の
雰囲気を振動でわかるような機能を完成させることができた。しかし、時間などの原因で、予定さ
れていたが実装できなかった機能があった。今後、このデバイスを発展させていくと考えた場合、
以下のような改善が課題として挙げられる。
• デバイスの無線化
今回の最終発表までには、時間的な理由で無線化を完成させることができなかった。人間か
ら脳波を測定するヘッドセットから、脳波データを取り出すには、コンピュータにヘッド
セット通信用の USB メモリを挿入しなければならない。その場合、コンピュータがある環
境下でしかデバイスを使用することがで きない。コンピュータがいつもあるわけでもない
し、コンピュータを置く場所の余裕も必要になる。そこで、コンピュータを介さずに通信用
の USB メモリの基盤から直接データを抽出しようと考え、多くの時間を割いたが、基盤の
部品が小さすぎることや、技術的にも難しいことが分かり、今回の最終発表までには実装で
きないと判断して断念した。そのため、無線化の実装を実現できればデバイスの幅が大きく
広がると考える。それに加えて、今回は Arduino の電源を外部電源にしたが、バッテリー
を使用することで携帯できるようなデバイスにすることも無線化の課題である。
• 集団の雰囲気を振動ではなく、温度で伝える
今回のデバイスでは集団の集中・リラックスを伝えるために、振動モータを用いて振動とし
て伝えている。しかし、振動は、個人が赤外線を受信した事を知らせる時にも使用してい
る。全て振動だと一体なんの反応なのか分からなく混乱することも考えられる。また、温度
として温かい、冷たいといったように集団の雰囲気を感覚で分かった方が良いと考えた。そ
こで、ペルチェ素子を利用することを考えた。ペルチェ素子とは電流を流すことで、温度を
変化させる素子のことである。しかし、今回は電圧の関係でペルチェ素子を接続することが
できなかった。このことを改善すれば、更に直感的にわかり易いデバイスになると考える。
• 赤外線の射程距離を長くする
赤外線の届く距離は現在３メートル程度だが、5 メートルを目標に距離を伸ばしたいと考え
る。さらに、赤外線の届く角度を狭めて、人が多くいる場所でも特定の個人に赤外線を送信
しやすくしたい。そのためには、更なる赤外線についての勉強をする必要があると考える。
• 振動させる場所の検討
最終発表段階のデバイスでは、首に振動モータで振動が伝わるようにした。しかし、首に振
動モータを着けるのが一番有効な場所ではないのかもしれない。振動させるにしても、改善
して温度で伝えるにしても最も有効的な場所を時間をかけて実験等をしながら検討する必要
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がある。
• 十分なユーザーテストの実施
今回の最終成果物は、時間の都合でユーザーテストを行えなかった。そこで、まず第一に多
くの人にこのデバイスを装着した上で、集団のコミュニケーションを行ってもらい、様々な
意見のフィードバックを得る必要がある。そこで、デバイスを装着したことで何が起こった
か、新しいメリットやデメリットを発見していかなければならない。その後、デメリットを
排除し、コミュニケーションツールとして完璧にしていく必要がある。
• ソースコードの簡略化
これからデバイスに機能を追加するにあたってソースコードが複雑化していくことが考えら
れる。そこで、管理しやすいようにソースコードを簡潔に簡略化する必要があると考える。
そのためには、更なるプログラムの勉強が必要になると考えられる。更に多くのコメントを
つけて、わかり易いプログラムにしなければならない。
（※文責: 安藤大介）
7.2
発表に関して
中間発表では、メンバー全員がポスターセッション形式を完全に理解しておらず、聞き手とのコ
ミュニケーションが不十分だった。原因としては、説明時間が長く途中から聞いていた人が理解し
にくい状況になってしまったことが挙げられた。発表後の反省で聞き手とのコミュニケーションを
重視するために、要点を絞り説明時間を短縮することを話し合った。
最終発表では聞き手とのコミュニケーションを意識し、会話により聞き手の疑問に応えることを
重点的に行った。結果アンケートから「理解しやすかった」とフィードバックを受け、聞き手に成
果物を効果的に説明できたことが読み取れた。課題点としては実演の際に聞き手にデバイスを体験
してもらうことでより使用するシナリオをイメージしてもらうことができたという点が挙げられ
た。しかし、発表の開始の区切りがわからないなどの指摘があり、発表の形式について見直し、改
善する必要性があった。
（※文責: 常磐井武彦）
7.3
全体の展望
前期は脳波についての理解から実験、解析、プロトタイプの製作まで行い、脳波について理解を
深めながらコミュニケーションへの発展を考えた。しかしブレインストーミングでのコミュニケー
ションにおける問題点の抽出では、脳波からわかる集中、リラックス、眠気の３点にとらわれてし
まい発想が滞ってしまった。その改善として、脳波について学ぶ前に現状のコミュニケーションに
おいて何が問題になっているかを議論すれば脳波にとらわれることなく問題点の抽出が行えたと考
える。また、プロトタイプの制作にあたって必要なタスクを完全に洗い出せず、スケジュールの管
理が不十分だったため、いつまでにどの作業を行えばいいのかが班全体で共有できていなかった。
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Mind Communication
中間発表ではプロトタイプを実演しながら発表したが、フィードバックから「ツールに脳波をな
ぜ使うのかがわからない」という意見が複数あった。このため、製作の段階で改めて脳波を用い
る理由について考えをまとめている必要があった。またフィードバックから機能面の指摘もあり、
ツールの実用に至るまでには不十分な点が多くあることがわかった。
後期には中間発表でのフィードバックを基にプロトタイプの問題点を改善するために、コンセプ
トを見直し、具体的な使用場面を構想した。作業においては各メンバーの役割をはっきり定め、最
初に必要な作業を洗い出してスケジュールを組み立てた。しかしタスク管理、時間配分が不十分で
スケジュールの通りに作業が進まない事があった。スケジュールを組み立てる段階で一つのタスク
における作業時間の見積もりを重点的に行う必要があった。
最終発表では完成した成果物を実演しながらポスターセッション形式で発表した。前期のフィー
ドバックを踏まえ、脳波を用いる目的を伝えることができた。しかし、中間発表と異なる場所に発
表場所が変更になり、事前の準備や当日への対応が遅れてしまい、会場が混み合ってしまった。あ
まりスペースのとれない会場に対しての事前準備や発表形式の議論を行うべきだった。
ポスターについては図を多く示し、より感覚的に理解してもらうよう工夫した。フィードバック
から「図がわかりやすい」という評があった一方で「説明文が不十分」という評価もあった。この
ことから説明文と図のバランスを考え、相互性を意識する必要があった。
私たちは「集団の中で誰に向かって話しているかがわからない」という問題点を解決するため
に、
「注目による意思表示」をコンセプトに Eye Whisper を開発し提案した。現状では脳波の処理
をコンピュータを使用しているが、より日常的に使用できるようになるためには、コンピュータ以
外での脳波の処理を考え、ワイヤレス化、軽量化をする必要がある。コンピュータを用いなくても
使用できるようになれば、日常会話の場面でも手軽に使用でき、さらに実用の幅が広がるのではな
いかと考える。
（※文責: 常磐井武彦）
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Mind Communication
付録 A Gainer を用いた、Eye Whisper の
動作プログラム
import processing.gainer.*;
Gainer gainer;
int [] data = new int[10];
int [] dataA = new int[10];
int [] dataB = new int[10];
int [] num1 = new int[12];
int [] num2 = new int[12];
int DataAve=0;
int DataAveA=0;
int DataAveB=0;
int Ave_DataAve=0;
int Ave_DataAveA=0;
int Ave_DataAveB=0;
int count_1
=4;
int count_1_1=4;
int count_2
=4;
int count_2_2=4;
int time=0;
String read1_befor;
String read2_befor;
int m_now_1=0;
int m_now_2=0;
int data_check1=0;
int data_check2=0;
int ave_data10=0;
int ave_dataA10=0;
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Mind Communication
int ave_dataB10=0;
void setup(){
size(800, 400);
//frameRate(10);
gainer = new Gainer(this, "COM8");
//gainer の接続
gainer.analogOutput(0,0);
gainer.analogOutput(1,0);
gainer.analogOutput(2,0);
gainer.analogOutput(3,0);
//初期化
data[9]=0;
dataA[9]=0;
dataB[9]=0;
}
void draw(){
int m = millis(); //ミリ秒タイマー
background(0); //画面をクリア
while(data_check1==0){
try {
String read1[] = loadStrings("data1.txt");
//String read1[] = loadStrings("//ユーザー名/Users/Public/Documents/data1.txt");
int[] nums1 = int(split(read1[0], ’,’));
num1[8]=nums1[8];
num1[9]=nums1[9];
data_check1=1;
} catch (Exception e) {
//throw new RuntimeException(e);
}
}
while(data_check2==0){
try {
String read2[] = loadStrings("data2.txt");
//String read2[] = loadStrings("//ユーザー名/Users/Public/Documents/data2.txt");
int[] nums2 = int(split(read2[0], ’,’));
num2[8]=nums2[8];
Group Report of 2012 SISP
- 52 -
Group Number 7-B
Mind Communication
num2[9]=nums2[9];
data_check2=1;
} catch (Exception e) {
//throw new RuntimeException(e);
}
}
int[] nums = new int[10];
nums[8]=(num1[8]+num2[8])/2;//集中の平均
nums[9]=(num1[9]+num2[9])/2;//リラックスの平均
if(m%1000<500 && time == 0){
//個人の集中過去５秒間
data[9]=data[8];
data[8]=data[7];
data[7]=data[6];
data[6]=data[5];
data[5]=data[0];//追加
data[0]=data[1];
data[1]=data[2];
data[2]=data[3];
data[3]=data[4];
data[4]=num1[8];//ユーザー 2 の場合は num2[8] に変更する------------------------------------//平均リラックス過去５秒間
dataA[9]=dataA[8];
dataA[8]=dataA[7];
dataA[7]=dataA[6];
dataA[6]=dataA[5];
dataA[5]=dataA[0];//追加
dataA[0]=dataA[1];
dataA[1]=dataA[2];
dataA[2]=dataA[3];
dataA[3]=dataA[4];
dataA[4]=nums[9];
//平均集中過去５秒間
dataB[9]=dataB[8];
dataB[8]=dataB[7];
dataB[7]=dataB[6];
dataB[6]=dataB[5];
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- 53 -
Group Number 7-B
Mind Communication
dataB[5]=dataB[0];//追加
dataB[0]=dataB[1];
dataB[1]=dataB[2];
dataB[2]=dataB[3];
dataB[3]=dataB[4];
dataB[4]=nums[8];
time = 1 ;
} else if(m%1000<500 && time == 2){
time = 0;
} else if(m%1000>500 && time == 1){
time = 2;
}
/*
String read1[] = loadStrings("data1.txt");
if(read1[0]==null){
println("File is not found.");//エラーメッセージ
read1[0]=read1_befor;//前のデータをそのまま使用
}else{
int[] nums1 = int(split(read1[0], ’,’));
read1_befor = read1[0];//バックアップ
}
String read2[] = loadStrings("data2.txt");
if(read2[0]==null){
println("File is not found.");//エラーメッセージ
read2[0]=read2_befor;//前のデータをそのまま使用
}else{
int[] nums2 = int(split(read2[0], ’,’));
read2_befor = read2[0];//バックアップ
}
int[] nums = new int[10];
nums[8]=(nums1[8]+nums2[8])/2;//集中の平均
nums[9]=(nums1[9]+nums2[9])/2;//リラックスの平均
data[0]=data[1];
data[1]=data[2];
data[2]=data[3];
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- 54 -
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Mind Communication
data[3]=data[4];
data[4]=nums1[8];
//リラックス平均
dataA[0]=dataA[1];
dataA[1]=dataA[2];
dataA[2]=dataA[3];
dataA[3]=dataA[4];
dataA[4]=nums[9];
*/
DataAve=(data[0]+data[1]+data[2]+data[3]+data[4])/5; //過去 5 秒間の平均
DataAveA=(dataA[0]+dataA[1]+dataA[2]+dataA[3]+dataA[4])/5; //α波の過去 5 秒間
の平均
DataAveB=(dataB[0]+dataB[1]+dataB[2]+dataB[3]+dataB[4])/5; //α波の過去 5 秒間
の平均
//起動後 10 秒間の脳波の平均を取り、基準値とする
if(data[9]==0)ave_data10=(data[0]+data[1]+data[2]+data[3]+data[4]+data[5]+data[6]+data[7]
+data[8]+data[9])/10;
if(dataA[9]==0)ave_dataA10=(dataA[0]+dataA[1]+dataA[2]+dataA[3]+dataA[4]+dataA[5]
+dataA[6]+dataA[7]+dataA[8]+dataA[9])/10;
if(dataB[9]==0)ave_dataB10=(dataB[0]+dataB[1]+dataB[2]+dataB[3]+dataB[4]+dataB[5]
+dataB[6]+dataB[7]+dataB[8]+dataB[9])/10;
text(ave_data10, 200, 140);
text(ave_dataA10, 200, 160);
text(ave_dataB10, 200, 180);
text(data[0], 20, 20);
text(data[1], 20, 40);
text(data[2], 20, 60);
text(data[3], 20, 80);
text(data[4], 20, 100);
text(DataAve, 20, 140);
text(dataA[0], 50, 20);
text(dataA[1], 50, 40);
text(dataA[2], 50, 60);
text(dataA[3], 50, 80);
text(dataA[4], 50, 100);
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- 55 -
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text(DataAveA, 50, 140);
//赤外線送信・個人集中
if (DataAve >= ave_data10+20) {
rect(50, 50, 50, 50);
gainer.analogOutput(3,255);
//集中が５０以上だったら電流を出力
}else{
gainer.analogOutput(3,0);
}
//gainer.analogOutput(1,155);
//gainer.analogOutput(2,155);
//場の平均・集中
if(DataAveB < ave_dataB10+10 && count_1 >= 4)count_1=0;
if(DataAveB >= ave_dataB10+10 && (m-m_now_1)%600>=200 && count_1 <= 3) {
if(count_1==0 && m_now_1 == 0){m_now_1=m-290;}
if(count_1_1 == count_1){
count_1++;
}
if(count_1 <= 3){
gainer.analogOutput(1,150);
rect(100,100,50,50);
}
}else if (count_1 <= 3){
gainer.analogOutput(1,0);
count_1_1 = count_1;
}else{
gainer.analogOutput(1,0);
m_now_1=0;
}
//場の平均・リラックス
if(DataAveA < ave_dataA10+10 && count_2 >= 4)count_2=0;
if(DataAveA >= ave_data10+10 && (m-m_now_2)%1000>=500 && count_2 <= 3) {
if(count_2==0 && m_now_2 == 0){m_now_2=m-490;}
if(count_2_2 == count_2){
count_2++;
}
if(count_2 <= 3){
gainer.analogOutput(2,150);
rect(100,160,50,50);
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Mind Communication
}
}else if (count_2 <= 3){
gainer.analogOutput(2,0);
count_2_2 = count_2;
}else{
gainer.analogOutput(2,0);
m_now_2=0;
}
data_check1=0;
data_check2=0;
}
Group Report of 2012 SISP
- 57 -
Group Number 7-B
Mind Communication
参考文献
[1] NeuroSky, http://www.neurosky.com/, (2013/1/14).
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http://www.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/1006/08/news112.html, (2012/7/22).
[3] フォーストレイナー-Wikipedia, http://ja.wikipedia.org/wiki/E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%8
(2012/7/22).
[4] 映 画「 お お か み こ と も と 雨 と 雪 」,
http://www.ookamikodomo.jp/index.html,
(2012/12/31).
[5] necomimi.com, http://jp.necomimi.com/news/index.html, (2012/7/22).
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開 発, http://www.aist.go.jp/aist j/press release/pr2010/pr20100329/pr20100329.html,
(2012/7/22).
[8] Panasonic 株式会社, プレスリリース, 世界初 脳波で各個人に合った補聴器の最大音量を
推定する技術を開発, http://panasonic.co.jp/corp/news/official.data/data.dir/jn111128-
4/jn111128-4.html, (2012/7/22).
[9]「 植 物 状 態 」で も 意 識 あ り 、脳 波 で 意 思 伝 達 可 能 に
カ ナ ダ 研 究,
http://www.afpbb.com/article/life-culture/health/2839901/8058194, (2012/7/22).
[10] 念 じ て 電 化 製 品 作 動 実 験 セ ン サ ー で 脳 波 検 知,
http://www.yomidr.yomiuri.co.jp/page.jsp?id=67441, (2012/12/31).
[11] 面 白 フ ラ ッ シ ュ 倉 庫.jp, イ ラ イ ラ 棒, http://www.omosiro-flash.com/flash/ww.html,
(2012/7/24).
[12] Youtube,
人 志 松 本 の す べ ら な い 話,
小 薮「 略 礼 服 」,
http://www.youtube.com/watch?v=IDt8FNlAS9Q&feature=relmfu,(2012/7/22).
[13] Arduino-wikipedia, http://ja.wikipedia.org/wiki/Arduino, (2012/7/22).
マ
ッ
シ
モ バ ン ジ
ふ な だ たくみ
[14] MassimoBanzi, 船田 巧 訳. Arduino をはじめよう. オーム社, 2009.
[15] Processing-wikipedia, http://ja.wikipedia.org/wiki/Prosessing, (2012/7/22).
[16] 赤外線-wikipedia, http://ja.wikipedia.org/wiki/赤外線, (2012/7/22).
[17] 電子工作のテスト工場, http://amahime.main.jp/sekigaisen/main.php?name=sekigaisen,
(2012/12/31).
[18] オシロスコープ-wikipedia, http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%82%B7%E3%83%AD
%E3%82%B9%E3%82%B3%E3%83%BC%E3%83%97, (2012/12/31)
Group Report of 2012 SISP
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