Summary

Bruke en virtuell virkelighet walking simulator for å undersøke fotgjenger atferd

Published: June 09, 2020
doi:

Summary

Denne protokollen beskriver bruk av en vandresimulator som fungerer som en trygg og økologisk gyldig metode for å studere fotgjengeratferd i nærvær av bevegelig trafikk.

Abstract

For å krysse en vei med hell, må enkeltpersoner koordinere sine bevegelser med bevegelige kjøretøy. Dette papiret beskriver bruk av en vandresimulator der folk går på en tredemølle for å fange opp hull mellom to bevegelige kjøretøy i et oppslukende virtuelt miljø. Virtuell virkelighet gir mulighet for en trygg og økologisk variert undersøkelse av gap krysset atferd. Manipulering av den første startdistansen kan fremme forståelsen av en deltakers hastighetsregulering mens den nærmer seg et gap. Hastighetsprofilen kan vurderes for ulike gapkryssende variabler, for eksempel innledende avstand, kjøretøystørrelse og gapstørrelse. Hver vandresimulering resulterer i en posisjon / tidsserie som kan informere hvordan hastigheten justeres forskjellig avhengig av gapegenskapene. Denne metodikken kan brukes av forskere som undersøker fotgjengeratferd og atferdsdynamikk mens de ansetter menneskelige deltakere i en trygg og realistisk setting.

Introduction

Gap krysset, en interceptive atferd, krever å flytte seg selv i forhold til et gap mellom to bevegeligekjøretøy 1,2,3,4. Gap krysset innebærer å oppfatte møtende kjøretøy og kontrollere bevegelse i forhold til bevegelig trafikk. Dette krever at handlinger er nøyaktig kombinert med oppfattet informasjon. Mange tidligere studier har undersøkt perseptuelle dømmekraft og gap-krysset atferd ved hjelp av kunstige veier, veikanten simulatorer, og skjermen projeksjon virtuellemiljøer 5,6. Imidlertid har tidligere veikryssende litteratur en ufullstendig forståelse av denne oppførselen, og den økologiske gyldigheten av disse studiene har blittavhørt 7,8,9.

Denne protokollen presenterer et forskningsparadigme for å studere gapkryssende atferd i virtuell virkelighet, og dermed maksimere økologisk gyldighet. En vandresimulator brukes til å undersøke oppfatningen og handlingene til gapkryssende oppførsel. Simulatoren gir et trygt turmiljø for deltakerne, og selve vandringen i det simulerte miljøet gjør det mulig for forskere å fullt ut fange det gjensidige forholdet mellom persepsjon og handling. Personer som faktisk krysser en vei er kjent for å bedømme tidsgapet mer nøyaktig enn de som bare verbalt bestemmer seg for å krysse10. Det virtuelle miljøet er økologisk gyldig og gjør det enkelt for forskere å endre oppgaverelaterte variabler ved å endre programmets parametere.

I denne studien manipuleres en deltakers første startsted for å vurdere hastighetskontrollen mens den nærmer seg gapet. Denne protokollen tillater etterforskning av fotgjenger bevegelseskontroll mens fange opp et gap. Analyse av en deltakers hastighetsendring over tid gir en funksjonell tolkning av hastighetsjusteringer mens han eller hun nærmer seg et gap.

I tillegg spesifiserer de romlige og timelige egenskapene til oppfangede objekter hvordan en person kan bevege seg. I et gap krysset miljø, endring av gapet størrelse (inter-kjøretøy avstander) og kjøretøy størrelse bør påvirke hvordan en fotgjenger bevegelse også endres. Manipulering av gapegenskapene vil derfor føre til hastighetsjusteringer i deltakerens nærmer atferd. Dermed gir manipulering av gapegenskaper (det vil si gapstørrelse og kjøretøystørrelse) verdifull informasjon for å forstå kryssende atferdsendringer i henhold til ulike gapegenskaper. Denne studien undersøker hvordan barn og unge voksne regulerer hastigheten når de krysser hull i ulike kryssingsmiljøer. Hastighetsreguleringsprofilen kan vurderes for ulike gapkryssende miljøer med ulike startsteder, avstander mellom kjøretøy og kjøretøystørrelser.

Protocol

Denne eksperimentelle protokollen involverer menneskelige. Prosedyren ble godkjent av Kunsan National University Research Board. 1. Utarbeidelse av utstyr MERK: Utstyret inneholder følgende: en personlig datamaskin (PC, 3,3 GHz med 8 GM) med mus, tastatur og skjerm; Walking Simulator programvare installert på den stasjonære PCen; en tilpasset tredemølle (bredde: 0,67 m, lengde: 1,26 m, høyde: 1,10 m) utstyrt med rekkverk, et belte og en magnetisk koder med en USB…

Representative Results

Vandresimulatoren kan brukes til å undersøke en fotgjengers kryssende oppførsel mens du manipulerer den første avstanden fra fortauskant til avskjæringspunkt og gapegenskapene (det vil si gap og kjøretøystørrelser). Den virtuelle miljømetoden gjør det mulig å manipulere gapegenskaper for å forstå hvordan dynamisk skiftende kryssende miljøer påvirker barnas og unge voksnes veikryssende atferd. En kvantifisert hastighetsprofil og kryssende posisjon innenfor gapet som brukes til å…

Discussion

Tidligere studier har brukt simulatorer med projiserteskjermer 16,17, men denne protokollen forbedrer økologisk gyldighet via en fullstendig oppslukende virtuell visning (det vil vil at 360 grader). I tillegg gjør det mulig for deltakerne å gå på tredemølle undersøkelsen av hvordan barn og unge voksne kalibrerer sine handlinger til et skiftende miljø. Denne eksperimentelle designens virtuelle scene endres samtidig med deltakerbevegelser, og kjøretøyene …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Korea Institute finansierte dette arbeidet for Advancement of Technology og Ministry of Trade, Industry, and Energy (tilskudd nummer 10044775).

Materials

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

References

  1. Bastin, J., Craig, C., Montagne, G. Prospective strategies underlie the control of interceptive actions. Human Movement Science. 25 (6), 718-732 (2006).
  2. Bastin, J., Fajen, B., Montagne, G. Controlling speed and direction during interception: An affordance-based approach. Experimental Brain Research. 201 (4), 763-780 (2010).
  3. Chardenon, A., Montagne, G., Laurent, M., Bootsma, R. J. A Robust Solution for Dealing With Environmental Changes in Intercepting Moving Balls. Journal of Motor Behavior. 37 (1), 52-64 (2005).
  4. Lenoir, M., Musch, E., Thiery, E., Savelsbergh, G. J. P. Rate of change of angular bearing as the relevant property in a horizontal intercepting task during locomotion. Journal of Motor Behavior. 34 (4), 385-401 (2002).
  5. Oxley, J. A., Ihsen, E., Fildes, B. N., Charlton, J. L., Day, R. H. Crossing roads safely: an experimental study of age differences in gap selection by pedestrians. Accident Analysis & Prevention. 37 (5), 962-971 (2005).
  6. Chihak, B. J., et al. Synchronizing self and object movement: How child and adult cyclists intercept moving gaps in a virtual environment. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 36, 1535-1552 (2010).
  7. te Velde, A. F., van der Kamp, J., Savelsbergh, G. J. Five-to twelve-year-olds’ control of movement velocity in a dynamic collision avoidance task. British Journal of Developmental Psychology. 26 (1), 33-50 (2008).
  8. Simpson, G., Johnston, L., Richardson, M. An investigation of road crossing in a virtual environment. Accident Analysis & Prevention. 35 (5), 787-796 (2003).
  9. Lee, D. N., Young, D. S., McLaughlin, C. M. A roadside simulation of road crossing for children. Ergonomics. 27 (12), 1271-1281 (1984).
  10. Oudejans, R. R., Michaels, C. F., van Dort, B., Frissen, E. J. To cross or not to cross: The effect of locomotion on street-crossing behavior. Ecological Psychology. 8 (3), 259-267 (1996).
  11. Grechkin, T. Y., Chihak, B. J., Cremer, J. F., Kearney, J. K., Plumert, J. M. Perceiving and acting on complex affordances: How children and adults bicycle across two lanes of opposing traffic. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 39 (1), 23-36 (2013).
  12. O’Neal, E. E., et al. Changes in perception-action tuning over long time scales: How children and adults perceive and act on dynamic affordances when crossing roads. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 44 (1), 18-26 (2018).
  13. Savelsbergh, G. J. P., Rosengren, K. S., Van der Kamp, J., Verheul, M. H., Savelsbergh, G. J. P. Catching action development. The development of movement coordination in children. Application in the field of sport, ergonomics and health sciences. , 191-212 (2003).
  14. Plumert, J. M., Kearney, J. K. Timing Is Almost Everything: How Children Perceive and Act on Dynamic Affordances. Advances in child development and behavior. 55, 173-204 (2018).
  15. Chung, H. C., Choi, G., Azam, M. Effects of Initial Starting Distance and Gap Characteristics on Children’s and Young Adults’ Velocity Regulation When Intercepting Moving Gaps. Human Factors. , (2019).
  16. Lobjois, R., Cavallo, V. Age-related differences in street-crossing decisions: The effects of vehicle speed and time constraints on gap selection in an estimation task. Accident Analysis & Prevention. 39 (5), 934-943 (2007).
  17. Lobjois, R., Cavallo, V. The effects of aging on street-crossing behavior: from estimation to actual crossing. Accident Analysis & Prevention. 41 (2), 259-267 (2009).
  18. Yu, Y., Chung, H. C., Hemingway, L., Stoffregen, T. A. Standing body sway in women with and without morning sickness in pregnancy. Gait & Posture. 37 (1), 103-107 (2013).
  19. Stoffregen, T. A., Smart, L. J. Postural instability precedes motion sickness. Brain Research Bulletin. 47 (5), 437-448 (1998).
  20. Stoffregen, T. A., Villard, S., Chen, F. C., Yu, Y. Standing posture on land and at sea. Ecological Psychology. 23 (1), 19-36 (2011).
check_url/fr/61116?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Chung, H. C., Kim, S. H., Choi, G., Kim, J. W., Choi, M. Y., Li, H. Using a Virtual Reality Walking Simulator to Investigate Pedestrian Behavior. J. Vis. Exp. (160), e61116, doi:10.3791/61116 (2020).

View Video