人 行動誘導を目指 1 対 1 違い行動 化
門 裕明
1渡邊 紀文
2大森 隆司
1,2,3玉川大学大学院 学研究
2
玉川大学脳 学研究所
3
玉川大学 学部
概要：人 あ 程度混雑 状況 安全 歩行 能 あ ，イベン 会場や災害時 非常 混雑 状況 安全 歩行 い． う ッ 状況 ，非常 灯や矢印等 提示 識 意識的 誘導 ，無意識的 歩行誘導 う 効
果的 あ 考え ． う 無意識 歩行者を誘導 イ GVS
等 あ ， 効果を最大限 引 出 ，歩行時 人 行動決定過程を理解 うえ 働 を イン 必要 あ う． 本研究 ，人 違い状況
回避判断 必要 他者 行動 い 情報 ，自身 遀動生 影響を与え 身体部位 い 調査 ，歩行者 行動決定過程 い を検討 ．
．
人 あ 程度混雑 状況 安全 歩 行 能 あ ． ，相手 衝突 い 済 行動 決定 実行 行え い
あ ． ，イベン 会場や災害時 非常 混雑 ッ 的 状況 ， 安全 歩行 事 容易 い[1]．
う 場所や状況 、目的 場所 向 う 場合，非常灯や矢印を見 意 識的 誘導さ う 場合， ッ 状況 注意 散 ，誘導提示物 意識を 向 い 能性 高い． ，人
ッ 的 状況 影響を くい 考 え 無意識的 誘導を行う ，歩 行 方向 人 流 を制御
安全を保 考え ．
う 無意識的 誘導 イ 々 ，前庭感覚刺激(以 GVS) 注 目 い ．GVS ，前庭器官 作用 ，
力方向 知覚を変化さ ． 作用
， 心方向 関わ 遀動 無意識 う 影響をう ．例え 、歩行遀動 GVSを与え 体 ン 崩
い う 錯覚さ ， を無意識的 修正 歩行方向 右 変わ
報告さ い [2]． ，GVS 歩行 誘導[2]及び手先 誘導[3] 研 究 ，GVS 連続 周期遀動 い 大 誘導効果 得 能性 指摘さ
い ．
一方 ， 々 歩行を 際，脊髄 あ
CPG(Central Pattern Generator)を利 用 ，歩行 を生 [4]，平地や階 段，人混 や初 歩く場所 い
安定 歩行を実現 い ． CPG ，知覚 行動決定 遀動実 行 歩行 含 多様 過程
イ ン 生 関わ い 考え
． ，GVS 歩行者 誘導 効果を最大限 引 出 ，歩行位相 基 い 適 イ ン 刺激を与え
必要 あ 考え ． 本
研究 ，GVS イ 歩行
介入効果を最適化 ，歩行位相 基 い 歩行者 行動決定過程 解明及 び 構築を目指 ．具体的 日常的 歩行遀動 1対1 違い場面を
， 違い時 行動決定 必要 対向者 身体部位を特定 影響を推 定 ，自己 違い遀動 生 影響 を議論 ．
．1対 違い行動決定過程 理解 本研究 ，歩行 行動決定
他者 観測，自己意思決定，行動遂行 観測 一対一 違い行動を対象
．さ ，本研究 を単純
，自己 直進 ，他者 自己 衝突を回避 方向を変え 状況を考え ． 場合，自己 他者を観 測 身体部位 情報 回避方向を 判断 ， を基 自己 回避行動を決定 遀動を実行 い 考え (図 )．
他者 回避方向 判断 ， 用い 他者 身体部位を特定 ，他者
違い動画 特定 身体部位を
キン 画像 ，判断 要 思わ 身体部位を評価 ．さ ，他者 身体 部位 利用 い 評価 得 結 果 ．自己 回避行動 決定 影響
い 考察 ．最後 ，自己 行動決定 基 い 自己 遀動生 自己 身 体部位 効果を及 、 ョンキ
を使用 影響を 考え 身体部位 計測を行う．
図1 歩行者 行動決定過程
． 対 違い行動決定過程 解明 3.1 違い 注視 対向者 身体部位 3.1.1 実験目的
人 違う ， 々 視覚 得 対向者 身体的 特徴 自己 回避 方向を判断 ． 本実験 ，対向 者 身体部位を キン 映像を提示 時 回避判断 時間を計測 ， 回避判断 必要 身体部位を推定 ．
3.1.2 実験内容
被験者 映さ 対向
者 違 いく動画を， ン
約3 立位 見 ，対向者 回避方向を判断 ．動画再生中，被験
者 歩行をイ 足踏 を ，
対向者 回避方向 わ 瞬間 自 相手 回避方向 ボ ンを押 ．但
， 時，回避方向 正誤 問わ い． 使用映像 ，約300
い 特定 身体部位を キン
を再度 動画 あ (図2)．具体的
，予備実験 アイ を利用 計測 ，歩行者 対向者 足元 胸元を 注視 傾向 あ ，対向者 身体 部位を頭，体，足 類 ， い
を キン ． キン
映像を用い 々 観察 い 身 体部位 得 情報を制限 ， 制 限 発生 回避判断 遅延時間
，他者 回避方向 判断 要 身体部 位を特定 ．
図2 実験 使用 キン 映像
3.1.3 実験結果
図3 ，被験者3 い ， キン 映像を用い 時 回避判断 最 遅 身体部位 判断数を合計 あ ． 結果 ，足を キン ，判断時 間 長く 傾向 あ ． 々
違い時 足元 情報を利用 回避判 断を行 い 考え ．但 ，足元
く頭部や 半身を キン 場合 遅延 い 場合 あ ，
足元 判断 い場合 頭部や 半身を見 判断 い 考え ．
，歩行位相 歩行時 足 位置) 回避判断を行う身体部位 異 能性 考え (図4)．
図3 キン 最 判断 遅 身体部位
図4 回避判断 正答率 回避判断 必要 情報 時間遤移
3.2 回避判断 影響を与え 歩行位相 3.2.1 実験目的
3.1節 結果 ， 違い時 対向者 歩行位相 回避判断を行う被験者 見 身体部位 異 いう仮説 立
． 次 ，注視 身体部位 対 向者 歩行位相 う 影響 検 討 ．
3.2.2 実験内容
3.1 様，被験者 ン
立 ，動画 再生中 歩行を イ 足踏 を ，対向者 回 避方向 わ 瞬間 自 相手 回避方向 ボ ンを押 ． 時， 回避方向 正誤 問わ い．
使用映像 対 違い状況を，一 方 被験者側 撮影 あ ，4 人 対向者 各々 右側回避10回， 側回 避10回 ，さ 右 踏 出 足を指 示 撮影 ．更 歩行位相 評価
，対向者 側面 足 位置 見え 映 像を， 違い映像 期 記録 ．
3.2.3 実験結果
本実験 被験者4 ，1 1 日 378枚 映像を見 回避判断を行 い，
を5日間行 ． ，実験結果
，各映像 い 判断 平均 イ ン を求 瞬間 歩行位相を求 ．歩 行位相 ， 右 足を 着地 ， 逿 脚前期 ， 逿脚期 ， 逿脚後期 4状態
類 ．
図5，6 回避判断 さ 瞬間 各足 歩行位相 判断数を 対向者A，B，C，
D 表 あ ．
，位相を 着地，前期：逿脚前期，逿脚， 後期：逿脚後期 表 ．図5 足
踏 出 時 判断瞬間 位相 布 あ ． 足 逿脚後期，右足 逿脚前期 期間 集中 い ．図6 右足 踏 出 場合 判断 布 あ ．図5
う 逆位相 ，右足 逿脚後期， 足 逿脚前期 期間 判断 多い． ，
違い動作 歩行位相 中 逿脚前 期及び逿脚後期 い 回避判断 多く行
わ い 示唆さ ．
図5 足 踏 出 場合 判断 布
図6 右足 踏 出 場合 判断 布 3.3 回避遀動生 時 歩行位相 特定 3.3.1 実験目的
歩行者 行動決定過程 ，他者 観察， 自己行動 決定，自己遀動 実行 いう過 程 加え ，3.2 得 対向者 歩行位 相 依存 判断過程 あ 判
． 要因 く，自
己 遀動生 い 自己 対向者 間 距 や自己 歩行位相 影響 い 能性 あ ． ，本実験 ，
ョンキ を利用 違
い時 被験者 身体 特 足元 移動距 を計測 ， 違い 身体遀動 開始さ イ ン を検討 ．
3.3.2実験内容
対向者 被験者間 距 を約5.2
，対向者 手を挙 時
両者 時 歩行を開始 ． 時， 対向者及び歩行者 共 直進 ． ， 被験者 予 指示さ い 右方向
回避 ，対向者 直進
違う．回避距 ，被験者 対向者 衝
突 う 避 う指示 ．
本実験 被験者 頭部3 ，肩2 ， 腰2 ，膝2 ，足首4 計13 ，対 向者 腰2 ，膝2 ，足首4 計8
を装着 ，被験者1 ， 右側回避を10回， 側回避10回 計測
を行 ． ョンキ 装置
Motion Analysis製， 12 ， ン ン 250Hz を使用 ．
3.2.3 実験結果
被験者 対向者 衝突 い う 右 回避 ，直進 対 右 速度ベ
大 く変化 ．本実験 、閾 値 右方向 0.16m/ 以 ，足首
右方向 速度 大 く変化 瞬間を 遀動生 イ ン ．図7，8 ，遀 動生 さ 瞬間 歩行位相 頻度を被 験者毎 表 い ． ，位相を 前期：逿脚前期，逿脚，後期：逿脚後期， 着地 表 ．図7 ，被験者 側 回避遀動を生 瞬間 歩行位相 あ ，
足 着地 い 区間 遀動生 を行 う場合 多い．一方 ，図8 右側 回 避遀動を生 瞬間 歩行位相 ，右足 着地及び 足 着地 い 場合 両方 遀動を生 い ． 結果 ，遀 動生 イ ン 回避方向 足 着地
い 多い 示唆さ ．但
，右側回避 い 足 着地 い 場合 遀動 生 さ い ． ， 一般的 遀動生 自身 利 足 行う傾 向 あ [5]．本実験 ， 側回避 場合
回避方向 足 着地 い 場合 遀 動生 を行う傾向 示唆さ ，一方 右側回避 場合 利 足 足 回避方
向 遀動生 ，半周期 遀
動生 を行 い ． 被験者 利
足 影響 い い 考え
．
図7 側回避 遀動生 時 歩行位相
図8 右側回避 遀動生 時 歩行位相
．考察
4.1 歩行位相 基 く歩行者 行動決定 以 実験 ， 々 違い 際 対向者や自己 歩行位相 行動決 定や遀動生 影響を い 示 さ ．
歩行者 違い行動を行う時，(1) 始 他者 身体部位を観察 他者 回避方 向 判断を行う(図８． )．具体的 ，対 向者 足 方向を ン
能 逿脚前期及び逿脚後期 い 足 元 情報 回避方向を判断 ，足 方向 ン 困 立脚期及び，逿脚 期 ， 半身や顔 向 を見 対向者 向 う方向を判断 考え ．
(2) 他者 回避方向 判断後 自己 行 動決定 ，対向者 歩行位相 影響をう
図８． ． ，他者 回避判断
任意 イ ン 良い あ ，
自己 行動決定 他者 回避判断 際 得 他者 身体部位 情報(特 歩行位 相) 依存 い ，対向者 歩行位相
影響をう う．
(3) 自己 行動決定 後 自己 遀動生 を行う ， 自己 歩行位相 依存
． わ ，自己 回避方向 足 着 地 足 向 変化 具体的 行動
生 さ ， イ ン 逿脚
後期 多い (図８． )．
図８． 違い 歩行者 行動決定 過程
4.2 行動決定 基 く歩行者 誘導
能性
本研究 ，無意識 人間 行動誘 導を目指 ，歩行位相 合わ 誘導刺激 を出 ，効果的 誘導を行え い う仮説を提案 ，人 違い時 行動決 定過程を 化 ．
3.1 ， 々 他者 身体部位 特 逿 脚前期，後期 い 回避判断を行う を示 ． ，回避判断前 イ ン
誘導を ，自己 回避判断 影響を与え，さ 行動決定 影響を
与え 考え ．但 自
己 ，外部 誘導 く，自身 行 動決定 考え 、自己 行動 修正 起 ，誘導効果 得 ．
一方 ，自己 他者 回避方向を判断 結果を基 行動を決 ． ，
行動決定前 誘導を ，自
己 遥択 行動 対 ，誘導を与え 事 ．故 ，自己 生 遀動 誘導 イ 効果 加わ ， 強い誘 導効果を引 出 能性 あ ．
．
本研究 ，無意識的 人間 行動誘導 を目指 人間 歩行行動 決定過程 解 明 ，1対1 違い実験を行 ．
結果，自己 行動決定や自己 遀動生
，対向者や自己 歩行位相 影響 い いう 示唆さ ．但 ，遀 動生 過程 利 足 遀動生 影響さ 能性 残 ，被験者を増 や 再検討を行う必要 あ ．
さ ，GVSを含 違い 効果的 誘導 イ を検討 ，美術館や博物館
迷いや い場所 誘導実験を検討
い い．
．参考文献
[1] 篠田，大山， 田: ア イ
を活用 ビ ョン 構
築 歩行者 イ ッ ュ
開発，人 知能学会 社会 AI 研究会 第 7 回研究会
[2] 安藤，渡邊，杉本，前田: 前庭感覚イン 技術 理論 応用，情報処理学 会論文 ， Vol. 48， No. 3， pp. 1326-1335， 2007
[3] N. Watanabe, T. Omori: Trigger Model for Guiding Arm Movement in Circle Drawing, Proc.
IEEE&INNS/FUZZ'10(WCCI'10), pp.18-23, 2010
[4] 土屋，高草，萩原: 移動知 第2巻 身体適応―歩行遀動 神経機構
， 社， 2010 [5]佐藤，遀動動作 Lead
Follow ，体力 學 40(6), 908, 1991-12-01
