December 18th, 2020
このプロトコルは、運転シミュレーションプラットフォームと、運転関連研究の調査のための触覚振動ツールキットを記述します。触覚警告の有効性を探る模範的な実験も提示される。
私たちのプロトコルは、特に車載警告システムのための触覚デバイスの適用の利点と有効性を調査するための非常に適応性の高いプラットフォームとツールを研究者に提供します。この振動ツールキットは、さまざまな種類の運転関連研究を調査するための安全で安価で効果的な手法を提供します。この方法は、他の人間の行動研究を行うためにも使用できます。
このプロトコルは、運転の安全性を促進するためのスマートウェアラブルデバイスの潜在的なアプリケーションについての洞察を提供しました。ドライビングシミュレーションソフトウェアを実験用に構成するには、ドライビングシミュレーションソフトウェアのフォルダ、ランタイムフォルダ、およびconfigフォルダを開きます。expconfig を開きます。
txtファイルを作成し、実験計画に従って、必要に応じてドライビングシミュレーションのデフォルト設定を調整します。実験に UDP データ転送が必要な場合は UDP 設定を構成し、enableUDPSendData オプションを使用して特定のローカル ネットワーク IP アドレスへのタイムスタンプ データの同期を許可するには true または false を使用して、データ転送に UDP を有効にするかどうかを決定します。次に、示されているコマンドを使用してIPアドレスの各セクションを指定し、UDP転送のIPアドレスを定義します。
ドライビングシミュレータを設定するには、ステアリングホイール、3つの取り付けられたプロジェクター、および3つのプロジェクタースクリーンをコンピューターに接続します。プロジェクタースクリーンを地上60センチメートル、計装車両の前面から22センチメートル離して設置します オプションとディスプレイを選択して、ドライビングシミュレーションソフトウェアの起動時に画面サイズに合わせて画面解像度を設定します。次に、構成ページでプレーヤーを選択し、ソフトウェアの指示に従って、ステアリングホイール、アクセル、ブレーキペダルを調整します。
振動ツールキットを構成するには、ツールキットを電源に接続し、ツールキットの電源を入れます。ツールキットをBluetooth経由でコンピューターに接続し、パイロット皮膚感度テストを完了して、実験に使用する振動周波数を定義します。次に、示されているコードを使用して、振動周波数を70ヘルツに設定し、シミュレーションソフトウェアと振動ツールキットからブレーキイベントを同期します。
運転シミュレーション実験を行うには、インフォームドコンセントを得た後、参加者がペダルまでのシート距離を調整し、背もたれを快適な位置に設定できるように支援します。ステアリング、ブレーキペダル、アクセルペダルなどのシミュレータの操作方法を参加者に伝え、ドライビングシミュレーションに使用するロードマップを参加者に見せます。参加者に、現実世界での運転と同じように運転するべきだと伝え、前方の車両がブレーキをかけるときはいつでも、たとえそのシナリオがブレーキ応答を必要としない場合でも、できるだけ早くブレーキをかけるように参加者に指示します。
参加者に、5つのランダムブレーキのセットを含む5分間の模擬試験を完了してもらい、前の車両から2秒の車間距離を維持する方法を学びます。模擬試験中、参加者が前方車両から2.25秒から2.5秒遅れている場合、ドライビングシミュレーションソフトは女性の声で「遠すぎる、スピードを上げてください」というプロンプトを再生します。参加者が前車の後ろに1.5秒未満いる場合、ドライビングシミュレーションソフトウェアは、「近すぎます。速度を落としてください」という女性の声でプロンプトを再生します。
参加者が練習セッションを終了し、安定した追従距離を維持できるようになったら、必要に応じていつでも実験者に通知して、ペナルティなしで研究を停止できることを参加者に知らせてください。各ブロックが始まる前に、振動ツールキットが配置される場所を参加者に通知し、参加者がツールキットを装着するのを支援するために医療用テープを使用します。前方の車両がブレーキをかけているときに、ツールキットが振動して参加者にブレーキをかけるように警告することを参加者に伝え、参加者に最初の試行を開始させます。
各ブロックの完了時に参加者に2分間の休息を与えて、キャリーオーバーの影響を減らします。すべての試行が完了したら、ツールキットの各場所での好みと振動の強さを 1 から 7 のスケールで示してもらい、参加者の日常的なウェアラブル アクセサリの使用率を記録します。今回の代表的な解析では、明るい環境下で走行シミュレーション実験を行い、晴れた日の高速道路を走行しているような
シーンを想定してシミュレーションを行いました。ペアワイズボンフェローニ補正T検定を使用したトーク後の分析では、タスク条件間のブレーキ応答率に有意なペアワイズ比較差は示されませんでした。図示されているように、触覚警告の適用は、特に警告装置がドライバーの指または手首に配置されている場合、運転中の今後の危険に対するドライバーの反応を促進する可能性があります。興味深いことに、参加者は寺院エリアで最高レベルの振動を知覚しましたが、振動ツールキットを寺院エリアに配置することの好みは最も低かった。
また、参加者の50%以上が日常生活で腕時計を着用していたという事実は、ウェアラブル振動触覚デバイスを実生活での警告システムとして採用する可能性を示唆しています。研究者は、車を追従するタスクを実行する代わりに、プロトコルのオプションをアクティブにするだけで、触覚暴力の認知効果を調査するための衝撃タスクを実行できます
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このプロトコルは、運転関連の研究のために設計された運転シミュレーションプラットフォームと触覚振動ツールキットを概説しています。運転安全性を向上させるための触覚警告の使用を重視しています。
Quantitative assessment of tactile warning systems in simulated driving environments enables robust evaluation of human response dynamics, supporting early-stage validation of wearable safety technologies. The platform's adaptability and cost-effectiveness facilitate rapid hypothesis testing and cross-paradigm behavioral research, informing translational device development. These capabilities are directly relevant for biopharma teams exploring human factors, neurobehavioral endpoints, or digital biomarker strategies in preclinical and translational research.
This simulation and tactile toolkit platform fits within the early discovery to preclinical validation continuum for human factors and neurobehavioral research.