2023 Fiscal Year Research-status Report
Development of a program for the expansion of peripersonal space using mixed reality in order to improve reverse parking skills in elderly drivers
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23K10475
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
李 範爽 群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (50455953)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田垣 雅人 前橋工科大学, 工学部, 准教授 (40453211)
伊部 洋子 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (70431723)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 身体周辺空間拡張 / 自動車運転 / Mixed Reality |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度における研究成果は、後退駐車に重要な感覚である身体周辺空間拡張能力を評価する指標を確立したことである。自動車運転は特に視覚への依存度が高く、身体周辺空間を処理する認知プロセスが何らかの形で視覚情報処理プロセスに反映されていると言われてきた。しかしながら、具体的にどのような視覚活動が身体周辺空間拡張能力として現れているのかについては殆ど知られていなかった。
申請者は長年視覚探索と上肢機能の評価に取り組み、「感情と運動機能の相互作用を反映する高齢者運転能力評価システムの開発（基盤研究C：20K11279）」において既存の視覚認知モデルでは説明困難な身体周辺空間拡張能力を示唆する視覚探索行動を発見した。本研究においてその視覚探索行動のメカニズムを更に分析し、以下の２つの指標を学術的に確立することができた。具体的には、①水平スキャン（Horizontal scanning）、②駐車空間の縁石（Vertex of the parking space）であった。この成果は科研費の助成を受けたことを明示した上で、国際学術誌に掲載された。
本年度におけるもう一つの研究成果は、仮想空間技術の一つであるMixed Reality技術を用いて、上記視覚探索活動が行われている外部空間と自己身体を結ぶ仮想コネクション装置を開発したことである。既存の研究手法では身体周辺空間を拡張するためのツールとして棒やレジャーポインターを用いていたが、いずれも拡張できる範囲が狭く、没入感が乏しいという限界があった。今回開発した仮想コネクション装置は、仮想空間上で操作できるため投射できる空間に原則制限がなく、高い没入感を生成することもできた。この研究成果は前橋工科大学との共同研究により実現したものであり、今後さらにシステムを改良しながら今後の研究に取り組んでいきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2023年度の研究目標は、視覚探索行動の後退駐車評価指標としての有用性を検討し、Mixed Reality（MR）手法を用いた身体周辺空間拡張能力への介入研究を行うために必要なMRシステムを構築することであった。具体的な行動目標として以下の3つを計画していた。①視覚探索行動のメカニズムを更に分析し、身体周辺空間拡張能力を反映する指標を学術的に確立すること、②高齢者講習のための自動車教習所に来所した高齢運転者を対象に、コース走行中の視覚探索行動を分析する実験を行うこと、③ MR技術を用いて上記視覚探索活動が行われている外部空間と自己身体を結ぶ仮想コネクション装置を開発することであった。①と③が当初の予定通りに進んだのに対し、②は当初の予定通りの実施には至らなかった。
上記①の進捗状況について報告する。2023年度の研究では、車を駐車空間に近づける、後退駐車を始める、駐車を完成するという各駐車プロセスにおいて、指標の出現頻度が異なることが明らかになった。そのため、今後自動車運転における視覚探索行動の研究では、プロセスごとに分析することが重要であることが明かになった。上記②の進捗状況について報告する。高齢者の社会活動の全般的な低下、自動車教習所との調整難航が影響し、実車運転実験を行うまでに至らなかった。上記③の進捗状況について報告する。年度初めは指尖から外部空間へ向かって拡大していく空間拡張をイメージし、技術開発に取り組んだ。しかしながら、MRセンシング部が手部の微細な動きに反応しやすく、指尖からの空間拡張が可能になるまで一部の健常者において相当の時間を要し、高齢者向けに実用化するのは困難であると思われた。そこで身体座標点として知られている両眼の間の中央点から外部の座標に向かって光線を発射する仮想コネクション装置を開発した。それに伴い高い没入感を生成することもできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度行動目標①である「視覚探索行動のメカニズムを更に分析し、身体周辺空間拡張能力を反映する指標を学術的に確立すること」は達成できたと考える。今後はこの成果を更に研究者や社会に向け発信していきたい。その一環として、2024年11月に予定されている日本交通心理士会第21回ぐんま大会で本研究の成果を基調講演にて発表することが予定されている。
行動目標②である「高齢者講習のための自動車教習所に来所した高齢運転者を対象に、コース走行中の視覚探索行動を分析する」は推進方略を修正し、取り組んでいきたい。本行動目標が達成できなかった主要因は、コース走行中に生じうる事故リスクに関する課題であった。事故リスクを抑えるためにはかなりの人的・物的準備が必要になり、その調整が難航していた。そこで、2024年度研究では、実車運転の自己リスクを回避できるDriving Simulator（DS）にて実験を行い、当初の研究目標に取り組みたい。現在、群馬大学医学部附属病院リハビリテーション部の設置されているDriving Simulatorシステムを用いながら準備を進めている。
行動目標③である「MR技術を用いた外部空間と自己身体を結ぶ仮想コネクション装置の開発」は第一段階が達成できたため、次の段階に進みたい。現在DSシステムと連動する仮想コネクション装置の開発に取り組んでおり、いくつかの技術的問題を解決する必要はあるが概ね順調に進んでいると考える。
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| Causes of Carryover |
当初視線計測装置（Tobii Pro グラス3、100Hz）の購入を予定していたが、大学内の他研究チームが所有する同装置を共同利用することができ、予定していた支出が見送られた。当初使用額は翌年度分として請求した助成金と合わせて、Mixed Reality（MR）システムの改良やMRシステムとDriving Simulatorとの連携に必要な機器システムの構築使用する予定である。
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