庆应义塾大学
环境信息学部 Human Performance Laboratory

 
vol.13

使 用各种评价手法对人类的各种各样的行动从心理上和身体上进行实验验证
针对驾驶相关研究导入UC-win/Road DS,与眼球运动计测及动作分析相链接

庆应义塾大学 环境信息学部
Human Performance Laboratory

URL ● http://hpl.sfc.keio.ac.jp/
所在地 ● 神奈川县藤泽市
研究开发内容 ● 以人类工学及体育心理学为基础的各种评价手法验证人类的广泛动作行为

庆应义塾大学 环境信息学部
加藤 贵昭 副教授

「我们的研究室(『Human Performance Laboratory(HPL)』=加藤贵昭研究室)到目前为止以体育心理学及人类工学为基础,进行眼球运动的检测及动作分析,获得(其他各种)生体反应 (获得的计测数据),针对人类的各种各样的行为进行研究」

在大学研究室当中,事先决定一个大方向,根据此方向学生以各自分担的方式针对特对的主题进行研究。因此,以自身为主导的HPL当中,在广泛领域当中人类的行动(human performance)为对象学生自己决定主题,并使用在研究会中的各种可能手段进行研究。也就是说,学生自己决定主题并设计研究方针。庆应义塾大学环境信息学部的加藤贵昭副教授介绍说。

原先在该大学的体育会棒球部担任主将,并在MLB芝加哥小熊的小联赛当中有比赛经验的加藤副教授以体育为主要研究方向。在这当中体育心理学的熟练化 (expertise)的观点当中,研究「掌握好的人与不好的人的区别」时,非常关注驾驶模拟器领域今后发展的可能性。在相当领域当中具有一定理解程度的 学生(已毕业)已加入HPL为契机,将该副教授的想法具体化,因此准备了必须的研究基础。

再加上通过学外的共同研究及HPL旗下所属学生的的研究过程中,研究所属学生的研究,以驾驶中的人类的研究为焦点的研究活动日益具体化为契机,为了进行更 加高度的模拟环境的构筑,于去年秋天以FORUM8的三维(3D)实时VR「UC-win/Road」为基础的驾驶模拟器(DS)与及提高沉浸感,实现更 加高品质的驾驶模拟的「Oculus Rift插件」。可以活用包括HPL在内的研究手法,分析在各种状况下的驾驶员行为。



体现「实学精神」的SFC

   从湘南台车站到西方方向,乘巴士往西走大约20分钟的地方坐落着庆应义塾大学向南藤泽校区(SFC)。

   1858年福泽谕吉以兰学塾为名建校,1890年成立三门科目的大学部(在私立大学当中最早的综合大学。并于1920年根据大学令建立了日本最早的私立大 学庆应义塾大学。该大学现在使用文学,经济学,法学,商学,医学,理工学,综合政策学,环境信息学,看护医疗学,药学等10个学部,文学,经济学,法学, 社会学,医学,理工学,政策媒体,健康管理,药学,经营管理,系统设计管理,媒体设计,法务等14学科。包括大学及大学院在内超过33,000人的学生与 与2200名教师。包括SFC,三田,矢上、信浓町,芝公立等6个校区以及城镇校区及城市校区为据点展开教育及研究活动。

学校建校以来代代相传的「实学的精神」(根据实际证据解决问题的科学精神),为了体现该精神于1990年开设SFC。为了应对多样化及复杂化的社会,突破既有的学问体系,与「科技、科学、设计、政治相关解决问题」为目标。

SFC设有综合政策学部,环境信息学部及看护医疗学部等3个学部,以及政策,媒体研究科及健康管理研究可等大学院2研究科。大学大学院总共学生数大约5000人,教师有140人。



环境信息学部的位置及独特的研究会的研究方式

环境信息学部与SFC的开设结合,于1990年建立了综合政策学部。去除既存的学问间的隔阂,成立了前者为理科,后者为文科的责任分担机制。

「环境信息学部从名称来看很容易被误会是以自然环境为主题」。两个学部共享课程,因此入学后学生学习科目的并没有差距。加藤说。因此,在心理学当中的 「affordance」的观点来看,除了自然环境之外,还可学习人周围的环境及以人的行动为基础的信息,并以解决问题为己任。

在这当中,在「开拓时代建立新学问」「进行世界性研究」的SFC的一贯理念下,两个学部很早就开始导入AO考试。并且与2011年开始设立可解决全球性问题的ICT(信息通信技术)领域的创造能力及治理能力。还同时开始了使用英语可同时识别的GIGA项目。

SFC的最大特色就是与其他大学研究室不同的方式。通过与外部的连接培养实践型问题解决能力的研究活动及学生自身的能动的研究能力。从事领域多样化,从两 学部双方开始,从1年级开始就可参加。并且为了追求先进的研究活动和专业性追求,教师和学生的关系非常对等。

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HPL(Human Performance Laboratory)正在进行的研究内容


HPL为特征的评价手法及多样研究

针对人类在广泛的领域的动作,从心理及身体上研究各种各样的课题的HPL,对体育心理学及人类工学进行研究。

在此时使用的手法有:一是「主观评价手法」,通过问卷及采访对人的主观意思进行比较、数据化;二是「客观评价手法」,通过眼球运动和身体信号等本人意识不到的身体反应或者各种行为收取数据。

然后,6年以前就一直在寻找自己本身就可以进行模拟的软件找到了符合自身需求的UC-win/Road软件。5年之前我组建起交通系统研究室时,利用当时的科学研究支援费用购买了UC-win/Road软件。此外三年前归到文教大学开设交通系统研究室时,导入了UC-win/Road的DS系统

其中后者是一个由加藤副教授的恩师-福田忠彦教授提倡的概念,也定义了HPL研究会的特征。对于体育界中经常说的“身体不由自主的活动”这种用语言很难表达的状态进行表现时,比如,检测熟练工与普通人的视点的移动进行比较,基于这种差异,在进行熟练工的技法考察上受到期待。

此外,由于涉及到人的行为的环境中包含人与人、人与物的关系等,HPL的研究对象也从最初的体育延伸到艺术、经营、人际关系等领域。其中受到关注的是,前面叙述的各种评价方法的精确使用。特别是,反映将重心放在ICT技术的应用上的SFC的立场,期待参加HPL的学生们能够熟练掌握眼球运动和身体信号的测试技术,以及动作捕捉等分析技术。

HPL往年以两个学院的大学生为主,也包括几名研究生在内的约50名学生参加。其中属于棒球、排球花样滑冰和汽车等体育部的人员占了一半以上,也有通过HPL的研究提高自身表现的用意。

此外今年1月NTT结合脑科学的研究方法和先进的ICT技术推出了以赢为目的的「心」与「技术」的脑锻炼方法。在东京大学和庆应义塾大学棒球合作中,身兼庆应义塾体育会副理事的加藤副教授领导庆大这边的活动。此外,今年2月~6月召开的21_21 DESIGN SIGHT企划展「ATHKETE」展会中,加藤副教授提供了学术合作。还支持了将技术与ATHKETE进行结合的尝试创意。

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体育心里学和人间工学验证人类行动


 UC-win/Road DS与HPL保有手法连接的可能性

就像在文章开头中说的那样,加藤副教授从本身只是专注于通过体育研究人类的行为活动开始,运用在HPL中积累的方法延伸到了汽车领域。在这个过程中,低成本构筑尽可能接近现实的模拟器环境的需求不断增加。

然后在两三年前,通过笔记本电脑用的赛车游戏与投影仪的连接,开发出了一个简单的模拟器。在这种情况下,原始的路线图很难制作,使用了赛车游戏用户制作并公开的数据。因此,无论是路线还是车的运行都是竞赛模式,这样就面临着没有以普通车为前提的模拟的制约。为了制作实验中可使用的模拟环境,对路径也尽可能简单创作的软件进行了探索。

在驾驶者方面,本人从学生时代开始在与其他大学的老师们进行的眼球运动等视觉系的研究中已经积累了不少成绩。因此,当我认为其中“有一些不能涉足的东西”时,“实际上也有细节的地方还没有整明白”的情况逐步显现。受到致力于驾驶研究的学生的影响,HPL的驾驶研究也变得更加具体化。此外,通过与校外的
关于驾驶中的驾驶者的共同研究,正式开始了该领域的研究过程。

2016年10月左右开始为了寻找满足其所有需求的驾驶模拟器,经过对于多数的系 统的VR空间制作及虚拟现实再现性比较探讨,于11月引进了UC-win/Road DS。首先学生使用该DS与眼球运动计测连接,研究初学者与熟练者在转弯行驶时「在看什么」的区别。在VR上发送指令,检测让初学者学习熟练者的经验之后 会产生什么样的效果,在12月份完成了论文。这时候,之前比较困难的新路径的制作也可以通过DS,在比较短的时间之内构建预想的实验环境。再加上,与之前 的投影仪相比,这次DS使用的是4K显示屏,画面更加清晰、更加自然,加藤副教授回顾到。

加藤副教授们重新把关注点放到自动驾驶的人身上。作为一直以来研究的拓展,在「(临近完全自动驾驶之前的阶段)车内的人在干什么」「感觉到危险时会有什么反应」等的考察上逐步推进。

使用4K显示屏的UC-win/Road驾驶模拟器

该DS今后将对应介绍CAN数据的功能。包括HPL保有的实验器材等的高度连携备受关注。并且,多种场景的制作及与主观评价手法的连接,根据双向人物的设置考察人类的动作等,可以期待他们有新的发展。

执笔:池野 隆
(Up&Coming '17 盛夏号刊载)



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