2020 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation and application of balanced sense abnormality mechanism in virtual space by force controller triggered by Bereitschafts potential detection
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19K12075
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| Research Institution | Oita National College of Technology |
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Principal Investigator |
鶴 浩二 大分工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (70390549)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ＶＲ酔い / 動揺病 / 平衡失調 / ＳＳＱ / 姿勢揺動 / 脳波 / 脳血流 / 疑似力覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
仮想現実 (VR) 技術は進展し，拡張現実(AR)やそれらを組み合わせた複合現実(MR)などのアプローチで，産業分野でこれらの総称であるxR技術が使われるようになってきた．しかし，ヘッドマウントディスプレイ(HDM)やコンピュータ画面を通してVR 映像を見ていると，感覚に違和感を感じたり，不安感を持つといった『VR 酔い』という現象が，比較的多くの利用者に発生することが知られている．この原因は，視覚から入ってくる情報と実社会で過去に体験した経験 (記憶) に基づいて予想さる力覚や慣性力，平衡感覚に対して，VR視聴している時には，外部から何も力を感じることがなく，感覚差異が原因と考えられている．
そこで，2019年度には，最初に身体的感覚である「VR酔い」現象を，被験者の姿勢変化や揺動を外部から計測し，VR酔いの指標を取得する実験を行った．同時に主観アンケートを取り，姿勢変化や揺動を観測することによって，VR酔いの程度を判別できることを明らかにした．また，2020年度は，この外部計測によるVR酔いの指標を用いて，VR映像に連動した音や振動を与えることによってVR酔いが軽減できるか調べた．その結果，立位と座位の両方の場合で，外部から音や振動を与えることによってVR酔いが軽減しているということが分かった．
2021年度は，動作の起こる前に発生する脳波や脳血流動態の変化を用いて，擬似力覚を提示することで『VR 酔い』の抑制を行えるか実験を行う．そして，この実験を通して『VR 酔い』と脳波や脳血流との関連を明らかにし，さらに擬似力覚による脳の錯覚と馴化によるVR酔いを低減する技術の開発を目指す．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，VR映像のみ，VR映像と音，VR映像と音と振動，VRゴーグルなしで映像のみを与えた4種類の方法で実験を行い，そのときの重心動揺と主観評価SSQアンケートの総合スコアからVR酔いを推定し，VR酔い低減の効果を調べた．それぞれの実験は，重心揺動計を用いて，被験者が座った状態(座位）と立った状態(立位）において，VR酔いの影響を調べた．振動は椅子に取り付けた振動スピーカーや，立位の場合は振動スピーカーを手にもって実験を行った．
実験の結果，立位で実験をしたときの総軌跡長の結果から，音と振動を付加したときの平均は，VR酔いの指標が約45％低減していた．立位で実験をしたときのSSQの総合スコアの結果から，音と振動を付加したときは，最大でVR酔いが約30％低減した．座位で実験をしたときの総軌跡長からはVR酔いの低減効果があるかは判別がつかなかったが，SSQの総合スコアの結果から，音と振動を付加したときは，VR酔いの指標が約63％低減していた．これらの結果から，個人差はあったが，立位のとき，座位のとき，どちらも音や振動を付加した方がVR酔いが低減するということを明らかにした．今後は，脳波や脳血流動態の変化からVR酔いの影響を調べ，脳波などに連動した疑似力覚装置を作製して評価する．
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| Strategy for Future Research Activity |
予備実験より，運動準備電位の検出は可能であるが，四肢運動を推測することは難しいことが分かった．そこで今後の研究では，VR酔いによって変化する脳波と脳血流動態から，VR酔いを鎮静化させる効果のある外部刺激を検討し，どのようなタイミングでの外部刺激がVR酔いを抑制に効果があるかを調べる．脳前頭前野の脳血流特性から，被験者の心理状態を推定する研究を行ってきたので，この研究を応用して，外部刺激がVR鑑賞時の被験者の心理状態に与える影響を評価する．また，脳波の周波数特性による心理状態変化の推定や筋電の変化による緊張の度合いを評価する方法から，外部刺激を与えるタイミングについても検討する．
次に，VR による加速度による慣性力を擬似力覚装置で体感できる装置を用いて，VR酔い抑制における有効性を評価する．さらに，脳波の変化から，該当部位に擬似力覚を与える時間差を制御することによって，脳が感覚不一致を起こすことなく受容できるシステム構築を目指す．この装置で繰り返してVR体験することにより，馴化される過程も明らかにしたい．
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| Causes of Carryover |
COVID-19感染拡大の影響で，予定していた国際会議や国内での学会出張がキャンセルとなり，予算を翌年度分として使うことにした．次年度は，慣性力を擬似力覚装置で体感できる装置を開発し，VR酔い抑制に有効性を評価するために使用する予定である．また，感染が収まったときには，研究成果の対外発表を行いたい．
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