Name: using a virtual reality walking simulator to investigate pedestrian behavior
Uploaded: 2020-06-09T12:30:00
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韓国研究所は、この技術の進歩と産業・エネルギー省(助成番号10044775)に資金を提供しました。

この実験プロトコルは、ヒトの被験者を含む。この手続きは、昆山国立大学研究委員会によって承認されました。
1. 機器の準備
メモ:機器には、マウス、キーボード、およびモニターを備えたパーソナルコンピュータ(PC、8 GMの3.3 GHz)が含まれています。デスクトップPCにインストールされたウォーキングシミュレータソフトウェア;カスタマイズされた?...

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	<li>Bastin, J., Craig, C., Montagne, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospective+strategies+underlie+the+control+of+interceptive+actions.">Prospective strategies underlie the control of interceptive actions.</a> Human Movement Science. 25 (6), 718-732 (2006).</li><li>Bastin, J., Fajen, B., Montagne, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+speed+and+direction+during+interception:+An+affordance-based+approach.">Controlling speed and direction during interception: An affordance-based approach.</a> Experimental Brain Research. 201 (4), 763-780 (2010).</li><li>Chardenon, A., Montagne, G., Laurent, M., Bootsma, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Robust+Solution+for+Dealing+With+Environmental+Changes+in+Intercepting+Moving+Balls.">A Robust Solution for Dealing With Environmental Changes in Intercepting Moving Balls.</a> Journal of Motor Behavior. 37 (1), 52-64 (2005).</li><li>Lenoir, M., Musch, E., Thiery, E., Savelsbergh, G. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rate+of+change+of+angular+bearing+as+the+relevant+property+in+a+horizontal+intercepting+task+during+locomotion.">Rate of change of angular bearing as the relevant property in a horizontal intercepting task during locomotion.</a> Journal of Motor Behavior. 34 (4), 385-401 (2002).</li><li>Oxley, J. A., Ihsen, E., Fildes, B. N., Charlton, J. L., Day, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crossing+roads+safely:+an+experimental+study+of+age+differences+in+gap+selection+by+pedestrians.">Crossing roads safely: an experimental study of age differences in gap selection by pedestrians.</a> Accident Analysis &amp; Prevention. 37 (5), 962-971 (2005).</li><li>Chihak, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synchronizing+self+and+object+movement:+How+child+and+adult+cyclists+intercept+moving+gaps+in+a+virtual+environment.">Synchronizing self and object movement: How child and adult cyclists intercept moving gaps in a virtual environment.</a> Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 36, 1535-1552 (2010).</li><li>te Velde, A. F., van der Kamp, J., Savelsbergh, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Five-to+twelve-year-olds'+control+of+movement+velocity+in+a+dynamic+collision+avoidance+task.">Five-to twelve-year-olds' control of movement velocity in a dynamic collision avoidance task.</a> British Journal of Developmental Psychology. 26 (1), 33-50 (2008).</li><li>Simpson, G., Johnston, L., Richardson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+road+crossing+in+a+virtual+environment.">An investigation of road crossing in a virtual environment.</a> Accident Analysis &amp; Prevention. 35 (5), 787-796 (2003).</li><li>Lee, D. N., Young, D. S., McLaughlin, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+roadside+simulation+of+road+crossing+for+children.">A roadside simulation of road crossing for children.</a> Ergonomics. 27 (12), 1271-1281 (1984).</li><li>Oudejans, R. R., Michaels, C. F., van Dort, B., Frissen, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=To+cross+or+not+to+cross:+The+effect+of+locomotion+on+street-crossing+behavior.">To cross or not to cross: The effect of locomotion on street-crossing behavior.</a> Ecological Psychology. 8 (3), 259-267 (1996).</li><li>Grechkin, T. Y., Chihak, B. J., Cremer, J. F., Kearney, J. K., Plumert, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceiving+and+acting+on+complex+affordances:+How+children+and+adults+bicycle+across+two+lanes+of+opposing+traffic.">Perceiving and acting on complex affordances: How children and adults bicycle across two lanes of opposing traffic.</a> Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 39 (1), 23-36 (2013).</li><li>O'Neal, E. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+perception-action+tuning+over+long+time+scales:+How+children+and+adults+perceive+and+act+on+dynamic+affordances+when+crossing+roads.">Changes in perception-action tuning over long time scales: How children and adults perceive and act on dynamic affordances when crossing roads.</a> Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 44 (1), 18-26 (2018).</li><li>Savelsbergh, G. J. P., Rosengren, K. S., Van der Kamp, J., Verheul, M. H., Savelsbergh, G. J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catching+action+development.">Catching action development.</a> The development of movement coordination in children. Application in the field of sport, ergonomics and health sciences. , 191-212 (2003).</li><li>Plumert, J. M., Kearney, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Timing+Is+Almost+Everything:+How+Children+Perceive+and+Act+on+Dynamic+Affordances.">Timing Is Almost Everything: How Children Perceive and Act on Dynamic Affordances.</a> Advances in child development and behavior. 55, 173-204 (2018).</li><li>Chung, H. C., Choi, G., Azam, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Initial+Starting+Distance+and+Gap+Characteristics+on+Children&#8217;s+and+Young+Adults'+Velocity+Regulation+When+Intercepting+Moving+Gaps.">Effects of Initial Starting Distance and Gap Characteristics on Children&#8217;s and Young Adults' Velocity Regulation When Intercepting Moving Gaps.</a> Human Factors. , (2019).</li><li>Lobjois, R., Cavallo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Age-related+differences+in+street-crossing+decisions:+The+effects+of+vehicle+speed+and+time+constraints+on+gap+selection+in+an+estimation+task.">Age-related differences in street-crossing decisions: The effects of vehicle speed and time constraints on gap selection in an estimation task.</a> Accident Analysis &amp; Prevention. 39 (5), 934-943 (2007).</li><li>Lobjois, R., Cavallo, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+aging+on+street-crossing+behavior:+from+estimation+to+actual+crossing.">The effects of aging on street-crossing behavior: from estimation to actual crossing.</a> Accident Analysis &amp; Prevention. 41 (2), 259-267 (2009).</li><li>Yu, Y., Chung, H. C., Hemingway, L., Stoffregen, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standing+body+sway+in+women+with+and+without+morning+sickness+in+pregnancy.">Standing body sway in women with and without morning sickness in pregnancy.</a> Gait &amp; Posture. 37 (1), 103-107 (2013).</li><li>Stoffregen, T. A., Smart, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postural+instability+precedes+motion+sickness.">Postural instability precedes motion sickness.</a> Brain Research Bulletin. 47 (5), 437-448 (1998).</li><li>Stoffregen, T. A., Villard, S., Chen, F. C., Yu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standing+posture+on+land+and+at+sea.">Standing posture on land and at sea.</a> Ecological Psychology. 23 (1), 19-36 (2011).</li></ol>

以前の研究では、投影スクリーン16、17でシミュレータを使用してきましたが、このプロトコルは完全に没入型の仮想ビュー(すなわち、360度)を介して生態学的妥当性を向上させます。さらに、参加者にトレッドミルの上を歩くことを要求することで、子供と若い成人が変化する環境に自分の行動を較正する方法を調べることができます。この実験?...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61116/using-virtual-reality-walking-simulator-to-investigate-pedestrian">Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior</a>. An&#160;affiliation was updated.
The first affiliation was updated from:
Department of Sports Science, Kunsan National University
to:
Department of Sport and Exercise&#160;Sciences, Kunsan National University

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61116/using-virtual-reality-walking-simulator-to-investigate-pedestrian">Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior</a>. Author and affiliation information&#160;were&#160;updated.

Erratum: Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior

ギャップ交差は、傍受行動であり、2台の移動車両1、2、3、4の間のギャップに関連して自分自身を移動する必要があります。ギャップクロスは、対向車を知覚し、トラフィックを移動することに関連して動きを制御することを含みます。これには、アクションと知覚情報を正確に結合する必要があります。多くの以前の研究は、人工道路、路側シミュレータ、およびスクリーンプロジェクション仮想環境5、6を使用して知覚判断とギャップ交差行動を検討してきました。しかし、これまでの道路横断文献では、この挙動の不完全な理解があり、これらの研究の生態学的妥当性は7、8、9に問われてきた。
このプロトコルは、仮想現実におけるギャップ交差行動を研究するための研究パラダイムを提示し、生態学的妥当性を最大化する。歩行シミュレーターは、ギャップ交差動作の知覚と行動を調べるために使用されます。シミュレータは参加者に安全な歩行環境を提供し、シミュレートされた環境での実際の歩行は、研究者が知覚と行動の間の相互関係を完全に捉えることを可能にする。実際に道路を横断する個人は、口頭で10を横断することを決めた人よりも正確に時間差を判断することが知られています。仮想環境は生態学的に有効であり、研究者はプログラムのパラメータを変更することによってタスク関連の変数を簡単に変更することができます。
この研究では、参加者の最初の開始位置を操作して、ギャップに近づくと速度制御を評価します。このプロトコルはギャップを傍受しながら歩行者の移動制御の調査を可能にする。時間の経過と同時に変化する参加者の速度を分析することで、ギャップに近づく間に速度調整の機能的解釈が可能になります。
さらに、傍受されたオブジェクトの空間的および時間的な特性は、人がどのように移動できるかを指定します。ギャップ交差環境では、ギャップサイズ(車間距離)と車両サイズの変更は、歩行者の移動も変化する方法に影響を与えるはずです。したがって、ギャップ特性を操作すると、参加者の接近する行動に速度の調整が生じる可能性があります。このように、ギャップ特性(すなわち、ギャップサイズや車両サイズ)を操作することで、様々なギャップ特性に応じた交差挙動変化を理解するための貴重な情報を提供します。この研究は、様々な交差環境でギャップを越えるときに、子供と若い成人がどのように速度を調節するかを調べる。速度の規則のプロフィールは異なった開始位置、車間の間隔および車のサイズのさまざまなギャップの交差環境のために査定することができる。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Customized treadmill</td>
			<td>Kunsan National University</td>
			<td></td>
			<td>Treadmill built for this study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desktop PC</td>
			<td>Multiple companies</td>
			<td></td>
			<td>Standard Desktop PC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oculus Rift Development Kit</td>
			<td>Oculus VR, LLC</td>
			<td>DK1</td>
			<td>Virtual reality headset</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Walking Simulator Software</td>
			<td>Kunsan National University</td>
			<td></td>
			<td>Software deloped for this experiment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using a virtual reality walking simulator to investigate pedestrian behavior

道路をうまく横断するには、移動する車両と動きを調整する必要があります。本論文では、トレッドミルを歩いて、没入型仮想環境で移動する2台の車両の隙間を傍受する歩行シミュレータの使用について説明する。バーチャルリアリティは、ギャップ交差行動の安全で生態学的に多様な調査を可能にします。最初の開始距離を操作すると、ギャップに近づくと参加者の速度調節の理解を深めることができます。速度プロファイルは、初期距離、車両サイズ、ギャップサイズなど、さまざまなギャップ交差変数について評価できます。各歩行シミュレーションの結果、ギャップ特性に応じて速度の調整方法を知らせる位置/時系列が生成されます。この方法論は、人間の参加者を安全で現実的な環境で採用しながら、歩行者の行動と行動ダイナミクスを調査する研究者によって使用することができます。

歩行シミュレーターは、縁石から遮断ポイントまでの初期距離やギャップ特性(ギャップや車両サイズ)を操作しながら、歩行者の横断行動を調べるために使用できます。仮想環境法により、ギャップ特性の操作により、動的に変化する交差環境が子供や若年成人の道路横断行動にどのような影響を与えるかを理解できます。
さまざまな歩行者グループの横断行動を比較す...

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Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior

このプロトコルは、移動する交通の存在下で歩行者の行動を研究するための安全で生態学的に有効な方法として機能する歩行シミュレータの使用を記述します。

バーチャルリアリティウォーキングシミュレータを使用した歩行者行動の調査

To cross a road successfully, individuals must coordinate their movements with moving vehicles. This paper describes use of a walking simulator in which ...

この非常に没入型のバーチャルリアリティプロトコルは、人々が交差点の間に感情を調整する方法を調査することができます。トレッドミル上の仮想ウォーキングは、知覚と行動の間の相互関係を完全にキャプチャすることを可能にします。行動生態学の分野に関する洞察を提供し、研究者が歩行者の安全と自律走行車の開発に対する私たちの情熱を探求することを可能にするこのメッセージ。研究者が自分の研究の目的に合わせてパラメータを正しく校正できるように、図を使用して交差状況を視覚化すると便利です。彼らの手順を実証することは、私の研究室の大学院生であるHui Liです。まず、Config ディレクトリを使用して、ウォーキング シミュレーターでパラメータを設定します。車のセクションで、最初の車両のパラメータを設定します。セダンの場合はタイプを 1 に、バスの場合は 2、車両なしの場合は 0 に設定します。次に、速度をキロメートル/時に、距離をメートル単位で設定します。同じパラメータを設定して、2台目の車のセクションを完了します。道路セクションには車線選択のパラメータが含まれていますが、パラメータレーンを1に設定して歩行者の開始位置に近い車線を使用するか、さらに遠くの車線に2つ使用します。サンプリング周波数に関連するパラメータを含む保存されたセクションで、1秒あたりのパラメータ数をヘルツの所望の値に設定し、設定ファイルを保存して終了します。3 つの演習用試用版構成ファイルを準備し、ランダム化された順序で実験で使用する構成のリストを含む個別のシートを作成します。正常なまたは正常な視力を修正した参加者を募集し、各実験の前に書面によるインフォームド・コンセント・フォームに署名するよう依頼します。参加者にタスクの口頭での指示を付けてオーディオ録音を再生します。そして、彼らに質問をするよう促します。準備ができたら、参加者をトレッドミルに導き、安定化ベルトを参加者の腰に引き入れさせます。実験中は常に手すりを持つように指示します。参加者にハンドレールを持ちながらベルトをはいたままトレッドミルを歩く練習をしてもらいます。参加者がトレッドミルを快適に歩くことができたら、実行可能シミュレータをダブルクリックしてウォーキングシミュレータプログラムを開始します。必要に応じて、ヘッドセットを着用し、支援を提供するように参加者に指示します。ヘッドターンに対して快適さと安定性の両方を確認してください。黒と白の漫画の横断歩道が参加者のビューに適切に揃うようにヘッドセットを調整します。最初の練習トライアルは車両なしで行われることを参加者に伝え、トライアルを開始します。画面の下部にあるテキスト ボックスに最初の練習用試験の構成番号を入力し、[開始] ボタンをクリックします。参加者にまっすぐ前を見て、準備ができていると聞いたら準備をし、行くと聞いたら歩き始め、口頭での手がかりを準備して行くように指示します。●初練習トライアルで終了すると、歩行せずに車両を紹介する第2練習トライアルを実施します。3回目の練習トライアルでは、左側から来る2台の車両が含まれ、2台の車両の間の道路を横断しようとする必要があることを参加者に知らせます。テキストボックスに3番目の試用番号を入力し、スタートボタンをクリックします。仮想ウォーキング実験を実行するには、テキスト ボックスのデータ シートから最初の構成番号を入力し、[開始] をクリックします。最終試験と同様にシミュレーションを実行し、実験シートの構成番号の横に結果を記録します。歩行シミュレーターは、曲線から交点までの初期距離が参加者の接近速度に影響を与えるかどうかを判断するために使用されました。若い成人の速度はアプローチを通して増加したが、最初の距離が短いとき、彼らは試験の開始時に減速し、継続的にスピードアップした。子供の場合、車両のサイズは、初期距離によって引き起こされる速度プロファイルと交差位置に影響を与えました。しかし、歩行後の分析によると、子供たちはアプローチを通してスピードを上げ、車間を横断すると、近い最初の距離のアプローチの開始時に減速しました。子供たちがバスの間を横断したとき、彼らの速度は、近い最初の距離のためのアプローチの開始時に増加も減少もありませんでした。最初の距離が近くから遠く離れたところまで増加するにつれて、子供の傍受時間は大幅に増加することがわかりましたが、バス間を横断する場合、子供の傍受時間は近くの初期距離と中間の初期距離の間で有意に異なっていないことがわかりました。この方法で交差動作に関する正確な情報を提供するには、バーチャルリアリティヘッドセットの視野シーンを適切に調整する必要があります。この技術により、研究者は、ベアリング角やアフォーダンスなどの概念を研究するために使用された歩行者行動の数学的モデルを開発することができました。

Research

JoVE Journal

Behavior

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