שימוש בסימולטור הליכה של מציאות מדומה כדי לחקור התנהגות הולכי רגל
Summary
פרוטוקול זה מתאר שימוש בסימולטור הליכה המשמש כשיטה בטוחה ותקפה מבחינה אקולוגית לחקר התנהגות הולכי רגל בנוכחות תנועה נעה.
Abstract
כדי לחצות כביש בהצלחה, אנשים חייבים לתאם את תנועותיהם עם כלי רכב נעים. מאמר זה מתאר שימוש בסימולטור הליכה שבו אנשים הולכים על הליכון כדי ליירט פערים בין שני כלי רכב נעים בסביבה וירטואלית סוחפת. מציאות מדומה מאפשרת חקירה בטוחה ומגוונת מבחינה אקולוגית של התנהגות מעבר פערים. מניפולציה של מרחק ההתחלה הראשוני יכול לקדם את ההבנה של ויסות המהירות של המשתתף תוך התקרבות לפער. ניתן להעריך את פרופיל המהירות עבור משתני מעבר פער שונים, כגון מרחק ראשוני, גודל הרכב וגודל הפער. כל הדמיית הליכה גורמת לסדרת מיקום/זמן שיכולה ליידע כיצד מהירות מותאמת באופן שונה בהתאם למאפייני הפער. מתודולוגיה זו יכולה לשמש חוקרים החוקרים התנהגות הולכי רגל ודינמיקה התנהגותית תוך העסקת משתתפים אנושיים בסביבה בטוחה ומציאותית.
Introduction
מעבר גאפ, התנהגות מיירטת, דורש תנועה עצמית ביחס לפער בין שני כלירכב נעים 1,2,3,4. מעבר גאפ כרוך בתפיסת כלי רכב מתקרבים ושליטה בתנועה ביחס לתנועה הנעה. זה דורש פעולות להיות בדיוק בשילוב עם מידע נתפס. מחקרים קודמים רבים בחנו שיקול דעת תפיסתי והתנהגות חוצת פערים באמצעות כבישים מלאכותיים, סימולטורים בצד הדרך וסביבות וירטואליות הקרנתמסך 5,6. עם זאת, לספרות הקודמת של מעברי הכבישים יש הבנה לא מלאה של התנהגות זו, והתקפותם האקולוגית של מחקריםאלה נחקרה 7,8,9.
פרוטוקול זה מציג פרדיגמת מחקר לחקר התנהגות מעבר פערים במציאות מדומה, ובכך למקסם את התוקף האקולוגי. סימולטור הליכה משמש כדי לבחון את התפיסה והפעולות של התנהגות מעבר פער. הסימולטור מספק סביבת הליכה בטוחה למשתתפים, וההליכה בפועל בסביבה המדומה מאפשרת לחוקרים ללכוד באופן מלא את הקשר ההדדי בין תפיסה לפעולה. ידוע שאנשים שלמעשה חוצים כביש שופטים את פער הזמן בצורה מדויקת יותר מאלה שמחליטים בעל פה לחצותרק 10. הסביבה הווירטואלית תקפה מבחינה אקולוגית ומאפשרת לחוקרים לשנות בקלות משתנים הקשורים למשימה על-ידי שינוי הפרמטרים של התוכנית.
במחקר זה, מיקום ההתחלה הראשוני של המשתתף הוא מניפולציה כדי להעריך את בקרת המהירות תוך התקרבות הפער. פרוטוקול זה מאפשר חקירה של בקרת תנועה להולכי רגל תוך יירוט פער. ניתוח המהירות של המשתתף משתנה לאורך זמן מאפשר פרשנות פונקציונלית של התאמות מהירות בזמן שהוא או היא מתקרבים לפער.
בנוסף, המאפיינים המרחביים והזמניים של עצמים שיורטו מציינים כיצד אדם יכול לנוע. בסביבת מעבר פער, שינוי גודל הפער (מרחקים בין כלי רכב) וגודל הרכב אמורים להשפיע על האופן שבו הקטר של הולך הרגל משתנה גם כן. בהתאם לכך, מניפולציה במאפייני הפער תגרום ככל הנראה להתאמות מהירות בהתנהגות המתקרבת של המשתתף. לפיכך, מניפולציה במאפייני הפער (כלומר, גודל הפער וגודל הרכב) מספקת מידע רב ערך להבנת שינויי התנהגות המעבר בהתאם למאפייני פער שונים. מחקר זה בוחן כיצד ילדים וצעירים מווסתים את מהירותם בעת חציית פערים בסביבות מעבר שונות. ניתן להעריך את פרופיל ויסות המהירות עבור סביבות שונות של מעבר פערים עם מיקומי התחלה שונים, מרחקים בין כלי רכב וגדלים של כלי רכב.
Protocol
Representative Results
Discussion
מחקרים קודמים השתמשו בסימולטוריםעם מסכים מוקרנים 16,17, אבל פרוטוקול זה משפר את התוקף האקולוגי באמצעות תצוגה וירטואלית סוחפת לחלוטין (כלומר, 360 מעלות). בנוסף, דרישת המשתתפים ללכת על הליכון מאפשרת בחינה של האופן שבו ילדים וצעירים מכוילים את מעשיהם לסביבה משתנה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מכון קוריאה מימן עבודה זו לקידום הטכנולוגיה ומשרד המסחר, התעשייה והאנרגיה (מענק מספר 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
- Bastin, J., Craig, C., Montagne, G. Prospective strategies underlie the control of interceptive actions. Human Movement Science. 25 (6), 718-732 (2006).
- Bastin, J., Fajen, B., Montagne, G. Controlling speed and direction during interception: An affordance-based approach. Experimental Brain Research. 201 (4), 763-780 (2010).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Simpson, G., Johnston, L., Richardson, M. An investigation of road crossing in a virtual environment. Accident Analysis & Prevention. 35 (5), 787-796 (2003).
- Lee, D. N., Young, D. S., McLaughlin, C. M. A roadside simulation of road crossing for children. Ergonomics. 27 (12), 1271-1281 (1984).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Stoffregen, T. A., Smart, L. J. Postural instability precedes motion sickness. Brain Research Bulletin. 47 (5), 437-448 (1998).
- Stoffregen, T. A., Villard, S., Chen, F. C., Yu, Y. Standing posture on land and at sea. Ecological Psychology. 23 (1), 19-36 (2011).
