研究報告書概要 2019 実施

人間と遊び

個人の感覚特性に応じた VR 空間における擬似触覚認知東京都立大（旧首都大学東京） システムデザイン学部
准教授 福井隆雄

スコア）（Baron-Cohen,Wheelwright,Skinner,Martin,Clubley,2001; 日

1. はじめに

本語版は若林，東條，Baron-Cohen，Wheelwright,2004）を算出し、HMD（HeadMountedDisplay, ヘッドマウントディスプレイ）の低価格化にともない、HMDを用いたVRゲームも急速に発展しこれらの個人特性と擬似触覚強度との関連も検討した。ている。一方で、VR 空間への没入感には個人差があり、VR 酔いが見られるなど、いまだ技術的改良の余地は大きく、VR空間

2. 方法

における（個人特性も考慮した）知覚・認知・行動特性に関する実験参加者：右利きの男性12名（平均年齢 [± SD]: 22.3 ± 1.6歳）

研究が十分に行われているとはいいがたい。

が実験に参加した。実験実施にあたり、首都大学東京日野キャン

ヒトは外界とのインタラクションにおいて、視覚、聴覚、触覚、助成研究Ａ
︵１年間︶

2

パス研究倫理委員会の承認を受けた。

自己受容感覚など、さまざまな感覚モダリティを利用している。

装置及び刺激：ソフトウェアunity によりVR 空間において移動

本研究では、視覚と自己受容感覚間の不整合のために生じる、擬物体と静止した手腕モデルとの衝突の映像を作成し、HMD似触覚 (pseudo-haptics)と呼ばれる現象に注目した。例えば、コン(OculusliftCV1)を用いて実験参加者に提示した（図1）。内受容感

ピュータのマウスを動かし、PC スクリーン上に提示された球体覚精度の算出のための心拍数カウント課題については、をポインタでなぞる際、自身の手によるマウスの動きに対して、

PolymateVAP5148（ミユキ技研）を用いて実施した。

球体の中心に向かう時のポインタの速度を遅くする、あるいは速手続き：参加者は実験前にAQスコアの日本語版に回答した。そくすることで、手が平面上を動いているにも関わらず、参加者はして、Schandry (1981)と同じ方法により内受容感覚精度を測定し凸と凹の感覚を経験するというものである (Lécuyer, Burkhardt, &た。実験では、図2Aに示すようにVR空間を左から右に水平にEtienne, 2004)。また、Pusch, Martin, and Coquillart (2009)は、VR空移動する灰色の円柱物体が白い円柱物体に沿って一定の速さで間上でチューブ内を粒子が流れる映像の中に手を入れ、手を静止流れ、白い物体に触れている手腕モデルの周辺の所定の位置（6させることで手が流される感覚（擬似力覚）を生成し、Watanabe

条件、図2B）で初速度23 deg/s から0.3、0.5、0.7 倍に減速する(2013)は視覚映像の背景の速度を調節することにより（指先に）映像を提示した。
参加者はVR空間の手腕モデルと一致するよう衝突感を生成させ、速度の変化量が大きい程、擬似触覚の強度がに手腕を台の上に置き（図 1）、各試行後に灰色の棒が右手に接大きくなることを示した。

触した際に、右手に何か違和感のようなもの（擬似触覚）を感じ

本研究は、「擬似触覚をうまく利用することにより、バーチャたかを1から5の5件法（1:全く感じない、5:とても強く感じる）ルリアリティ空間をより『リアル』にする」ための基礎的知見をにより主観的評価を行った。また、18 試行を1 セット（ランダ提供することを目指し、個人特性を考慮した、VR空間内での擬似触覚の認知過程について検討する。具体的には、HMDを装着!" # ㊜俑䧺㈶㊕した参加者に、静止した手腕モデルと（そのモデルに）接近する移動物体を提示し、移動物体の速度変化によりVR空間における姿㊜㏤+㌁-㗅㈪
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擬似触覚を経験させた上で、移動物体が手腕モデルへ衝突する際の速度変化やその位置が、擬似触覚の生起強度にどのように影響するかを検討した。個人特性の 1 つとして、内受容感覚の精度(Schandry,1981)を考慮した。
さらに、
自閉スペクトラム症の方は、定型発達者と異なる感覚特性（感覚過敏、感覚鈍麻）を持ち、多図 1 実験風景

感覚統合の困難さも指摘されている (e.g., Cascio et al., 2008)ので、定型発達者の自閉傾向を評価する自閉症スペクトラム指数（AQ64- 1 -研究報告書概要 201財団レポート
9 実施

2019・2020

内受容感覚の精度は0から1の値をとり、1に近いほど自分の身体の内臓感覚を正確に把握していることを示す。
今回の参加者の内受容感覚の値は、0.779 ± 0.151（平均 [± SD]）であった。
内受容感覚の値が約0.9と自分の体を正確に把握している人もいれば、約0.6とあまり正確でない人もいた。また、AQと同様に、主観的評価値との関連を探るため、同様の重回帰分析を行ったが、決定係数0.063(p=0.746)であり、有意な関連は認められなかった。
4. 考察
分散分析の結果より、移動物体の手腕モデル接触時の速度変化率が大きいほど、強い擬似触覚が生成されることが示された。これは、Suzuki and Fukui (2019)の結果とも一致している。本研究では速度変化位置についても検討したが、変化位置が3deg程度のずれの場合は擬似触覚の生成に影響を及ぼさないことが示唆された。
また、重回帰分析より、AQスコアに対して、0.7倍条件の主観的評価は負の、0.3 倍条件と 0.7 倍条件の評価値の差は正の有意な関連を示した。自閉傾向が高い人ほど、速度変化率が小さい場合には擬似触知覚は起こりにくい一方で、減速率が大きくなるにつれて擬似触知覚が生じやすくなる可能性が示された。一方で、本研究では主観的評価と内受容感覚精度との関連は認められなかった。以上より、減速率に応じた擬似触知覚は自閉傾向により調節される可能性が示唆された。
謝辞 本研究の実施にあたり、研究助成(A-2)に採択くださった

参考文献

助成研究Ａ

分散分析（Ryanの方法、有意水準5%）を行い、主観的評価値へ

Baron-Cohen, S. et al. (2001). Journal of Autism and Developmental

2ム提示）とし、計10セット（180試行）行った。

Disorders, 31(1), 5-17.の影響を分析した。また、主観的評価とAQスコア、主観的評価

Cascio, C. et al (2008). Journal of Autism and Developmental Disorders,と内受容感覚精度の関連を探るため、独立変数として減速の最も︵１年間︶

分析：灰色の棒の移動速度変化率と変化位置を要因とする2要因

中山隼雄科学技術文化財団に感謝申し上げます。

38(1), 127-137.

小さい0.7 倍条件の評価値 (X1)、0.3 倍条件と0.7 倍条件の評価

Lécuyer, A. et al. (2004). Proceedings of the SIGCHI Conference on

値の差 (X2)、従属変数として AQ スコアあるいは内受容感覚精

Human Factors in Computing Systems, 239-246.

度 (Y)を用いて重回帰分析を行った。

Pusch,A. et al. (2009). International Journal of Human-Computer Studies,67(3), 256-268.

3. 結果
主観的評価値に対する速度変化率の主効果について有意差がSchandry, R. (1981). Psychophysiology, 18(4), 483-488.

認められたが [F(2, 215) = 10.273, p = 0.001]、変化位置の主効果にSuzuki, K. & Fukui,T. (2019). Perception, 48(2S), 103.

ついては有意差が認められなかった [F(5, 215) = 1.431, p = 0.228]。

若林 明雄ら ( 2004). 心理学研究, 75(1), 78-84.

多重比較の結果、0.3 倍条件と0.7 倍条件の間、0.5 倍条件と0.7

Watanabe, J. (2013). ITE Transactions on Media Technology andApplications, 1(2), 199–202.

倍条件の間に有意差が認められた。AQスコアを従属変数として行った重回帰分析について、決定係数0.549(p=0.028)であり、重回帰式はY= - 14.319 X1 + 15.300 X2 + 39.755となった。

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