視覚情報と体性感覚情報の不一致による迂回行動時の身体制御に用いられる視覚的手がかりの分離(<特集>知覚・認知・行為における多感覚統合)

視 覚情 報

と

体性 感 覚 情報

の

_不

一

_致

に よ

る

迂

回 行動 時

の

　　　身 体制 御

に

_用

い

られ

る

視 覚 的手

が か

り

の

_{分 離}

1

松

宮

一

道

＊ ・

安

藤

広

志

＊＊

　 　 　 東 北 大学 電 気 通 信 研 究 所＊

情 報 通 信 研 究 機 構ユ ニ バ

ー

_サル コ ミ＝ ニ ケ

ー

ショ ン研 究 所＊ ＊

Inconsistency

　

between

　visual 　

and

　somatosensory 　

information

separates

　

visual

　

cues

　

for

　

the

　

control

　

of

　

locomotion

　　　　　　　　　

during

　

obstacle

　

avoidance

Kazumichi

　

MATsuMIYA

＊

_，

　

Hiroshi

　

ANDo

＊＊

Research　lnstitute　of　

Etectricat

　

Communication，

　

Tohohu

翫 勿召rs勿＊

Universat

　

Co

／nmunication 　l〜esearch 　lnstitute

，

ハJational／nstitute 　qプ

　 　 　　 Jnfomaation　and 　Co7nmunications 　Technology＊ ＊

　 　

To

　avoid 　obstacles

，

　the　

brain

　may 　use 　optic 且ow 　

for

　

locomotor

　control 　or　

itmay

　simply 　use 　the

perceived

　

direction

　Qf　an 　obstacle

．

　 We　tested　these　hypotheses 　in　an 　immersive 　virtual 　_environ

−

ment 　using 　Warren 　et　aL

’

s _（200D 　method 　where 　optic 日ow 　

is

　

displaced

　

frQm

　the　direction　of

locomotion

　provided　

by

　somatosensory 　

information．

　

To

　steer 　the　bodY　around 　a　vertical 　axis

，

locomotor 　contro ！depends 　on 　the　optic 月ow 　with　a　

focus

　of　expansion _〔

FOE

_）on 　the　obstacle

，

suggesting 　that　the　

brain

　uses　optic　

now

　to　avoid 　an　obstacle

．

Key　words ：locomotion

，

　visuo

−

somatosensory 　

inconsistency

，

　optic　

fiow，

　egocentric 　direction

，

　ob

−

　 　 　 　stacle　avoidance は じ め に 　我々 が _障害 物を回避す るた め に迂 回行 動を行っ てい る と き，障害 物に身体が軽く接 触す るこ と は あ

っ

て も

，

深 刻 な衝 突を引き起こすこ と は ほ と ん ど な い

。

こ の ような迂 回 行動を行うに は

，

自己身体 移動の _{方 向制 御}が 必要と な る。 自 己 身 体 移 動の視 覚 制 御にお い て オプテ ィ ッ ク フ ロ

ー

_{（自己身 体}の動 きに よ り生成され る_網膜像の運動パ タ

ー

ン_；

Gibson，1950

_）が 重要な役割を担っ て いること は 多 くの 研究 に よ り 示 唆 さ れ て い るが _（Crowell ＆ ＊

Research

　Institute　of　

Electrical

　

Communi −

　 cation

，

　 Tohoku University_， 2

−

1

−

1Katahira_，

　

Aoba −ku ，

　

Sendai

　

980 −8577

＊ ＊ ₂

−

₂

−

₂

_，

_Hikaridai

_，

　Keihanna 　Science　CitY

，

　Kyoto

　

619−0288，Japan

l

本 研 究は科 研 費 〔

21700234

）

，

お よ び

，

東 北 大 学 電 　 気 通 信 研 究 所

・

独 創 的 研 究支 援プ ロ _グラム の_助成 　 を 受 け た もの であ る。

Banks，

1996；Li ＆ Warren

，

2000；Royden

，

　Banks

，

_＆

Crowel1

，

1992：

Royden ．

　

CrowelL

＆

Banks，1994

_；van

den　Berg

，1992

_；

Warren

_＆

Hannon ，

1988_；

Warren ，

Morris，

＆Kalish

，

1988 ＞

，

そ れ らの研 究は 自 己身 体 移 動の

知 覚 応 答を 測定して お り

，

行動 応答 を測定 してい ない。後

述す る最近の_{研 究}において は自 己 身 体 移 動 時の行 動 応 答

を測 定して い る が _〔Rushton

，

　Harris

，

　L！oyd

_，

＆ Wann

，

1998；Warren

，

　

Kay ，

　

Zosh，

　

Duchon ，

＆

Sahuc，2001

_）

，

_障

害物を回 避 する ような迂 回 行 動 時の オプ テ ィ ッ ク フロ

ー

の役 割に関し て は_調べ て い な い_e そ こ で_{， 本研究}では_{， 障} 害物との衝突を回 避 する 迂回 行 動 下で の 自 己身 体 移 動の 方 向 制 御に おいて オプ テ ィ ッ クフ ロ

ー

が どの よ うに利 用 さ れて い る のかを 明 らかにするこ とを 目的とする

。

　自己身 体移動の _方向を制御 す る と きの_{視 覚 的 手}が か り には

，

オ プテ ィッ クフ ロ

ー

だけでな く

，

自己 身 体 か ら移 動 目標 位 置までの 方 向 （目 己 中心 的 方向） も あ ること が指 摘

松 宮

。

安 藤：視 覚 情 報と体 性 感 覚 情 報の不

一

致に よ る迂 回 行 動 時の身 体 制 御に 用い ら れ る視 覚 的 手が か りの分 離

3

Harris

＆

Rogers，1999

；

Warren ，

　

Kay ，

　

Zosh，

　

Duchon ，

_＆

Sahuc

，

　2001）。特に

，

歩 行 時の身 体 移 動 方 向の視 覚 制 御に おい て は

，

オ プテ ィ ッ ク フロ

ー

は用い られておらず

，

自 己 中 心 的方向だ け が 用い ら れて い る可 能 性が指 摘さ れてい る （Rushton 　et　al

．

，

1998）。　Warren ら （2001）は

，

歩 行 時 の身 体 移 動の視 覚 制 御におい て オ プテ ィ ッ クフ ロ

ー

_と自 己中心的 方 向の ど ち ら が 用い ら れて い るの かを 調べ _{る た} めに

，

バ

ー

_{チ ャ ル リア リテ} ィ技 術を用い て

，

次の ような実 験 方 法 を 開 発し た

。

彼 らは

，

仮 想 空 間 内に

，

自 己 中心 的 方 向の _手が か り を与え る仮 想 物 体を 呈 示 し

，

そ れ をゴ

ー

ル と し， ヘ ッ ドマ ウン ト ディ スプ レ イ を装着し た実 験 参加 者に仮 想空間 内の ス タ

ー

ト地 点か ら仮想物 体に よ っ て示 さ れ るゴ

ー

ル_まで歩 くよ う教 示 した。 実 験 参 加 者が仮 想 空間内を歩 く と

，

ディ ス プ レイ上に オ プ テ ィ ッ クフ ロ

ー

が 呈示さ れ る が

，

その フ ロ

ー

の 湧 き 出 し口の 位 置 が物理 的に止 しい位 置から右に 10deg ずれ た位 置に呈 示され た （通常は

，

フロ

ー

_{の 湧 き出し口 は実 験 参加 者の身 体 移 動} 方 向と

一

致す る）。 この よ う な状 況で は， オ プテ ィ ッ クフ ロ

ー

の湧 き 出し口が右に 10deg ずれて いる た め

，

自 己 中 心 的 方 向の手が か り を与え る ゴ

ー

ル に向かっ て歩こ うと す る と

，

その ゴ

ー

ル の 位置 は実 験参加 者の左 方 向に ず れ てい くことにな る。 も し実験 参 加 者が 自己中心的 方 向の 手 が かりを 使っ て歩 行 時の 身 体 移 動 方 向の視 覚 制 御 を 行っ てい る な らば

，

実 験参加者は歩く たびに左方向にず れて い くゴ

ー

ルを 追いか ける よ う な状況 になるた め

，

歩 行 軌 跡はカ

ー

ブの形 状 を 描 くことになる。

一

方

，

も し実 験 参加者 が オプ テ ィ ッ クフ ロ

ー

の_手が か り を使 っ て歩行時 の _{身 体 移 動 方 向}の _{視 覚 制 御}を行

っ

て い る な ら ば

，

フ ロ

ー

の湧 き出し口 を

，

ゴ

ー

ル を示 す 仮 想 物 体と重ねよ うとす るた め

，

_歩行軌 跡は直線を描くこ とに な る。 こ の よ うに仮 想空 間 内で フ ロ

ー

の _湧き出し口 をずら す と， 利 用 する手 が か りに応じて歩 行の軌 跡が変わ る

。

こ の よ うな方 法を 用いて

，

Warren

ら は

，

背景刺激の _{面 積}を変え ることで オ プテ ィ ッ ク フ ロ

ー

の 呈示 面 積を制 御し た。 そ の結 果

，

オ プ テ ィ v ク フ ロ

ー

の呈 示 面 積が増 大 する と

，

歩 行 軌 跡が カ

ー

ブ形 状か ら直 線に移 行して い くこと が 示 さ れ た。 し た が っ て

，Warren

らの実 験 方 法を用いれ ば

，

身 体 移 動の 視 覚 制 御に おいてオ プ テ ィ ッ クフ ロ

ー

と自己 中 心的方 向 の 2っ の_手が か り を分離する こと がで きる。 　 し かしな が ら

，

障 害 物との衝 突 を回避 する迂 回 行 動 下で の 身 体 方向制 御において

，

オ プテ ィ ッ クフ ロ

ー

と自己中心 的 方 向の ど ち ら が利 用さ れて い る のかは明ら かに されて いない

。

上 述 した

Warren

らの実 験 方 法 を用い る と

，

オ プ テ ィッ クフ ロ

ー

による 自 己移動方 向を

，

体 性 感 覚 か ら得ら れ る自 己 移 動 方 向から右に 10deg ず ら して呈 示 し

，

かっ

A

：

Dark

1000 800 600 40D 　 　 　 200

0bserver



_Goal

　 　 　 　

Obstacle

B：Floor

C

：

Room

。   　 800E 呂 疂600 ：

耄

爵

4。。 200 00 　 0 　 0 800 600 400 200

潔

μ

”

”

　 　 　 o 　 　 　

−

100　　0　　100　　200　300　400 　 　 　 Xposition（cm ）

Figure

　

1．

　

Three

　virtual 　environrnents 　and 　mean

　path　under 　the　condition 　that　the　obstacle 　and

　 the　goal　were 　placed　on 　the　right 　side 　of　the

　virtual 　world

，

（A）Dark　conditjon ：Backgro しind

　was 　

drawn

　

in

　

black．

_〔

B

_）

Floor

　condition ：

the

　textured 　surface 　was 　presented　on　the　ground

，

　 （

C

）

Room

　condition ；

The

　textured　surfaces 　were

　 presented　on　the　

frontal

，

］eft

，

　and 　right 　walls

　and 　the　ground

．

　The　obstacle 　and 　the　goal　were

　prcsen しed　in　the　virtual 　environments

，

　and 　the

　observer 　must 　avoid　

the

　obstacle 　to　arrive　at

　 the　goal

．

　

The

　right　column 　represents 皿ean

　path 　

in

　the　virtual 　world

．

　

In

　this　experiment

、

　a

　radial 　pattern 　of　optic 　fiow　is　produced 　with 　a

　

focus

　of expansior1 〔FOE ）

in

　

the

　

direction

　of

　simulated 　

locomotion

，

　

The

　

FOE

　was　displaced

　

by

　an　angle 　of

− 10，0，

0r 十10　deg　from　the

　actual　d正rection 　of　the　body　orientation 　around

　the　vertical 　axis

．

　The　solid

，

　the　dottcd　and 　thc

　broken　lines　represent 　the　FOE 　

displacemcnts

　of

− 10，0，

十

10

　

deg，

　respectively

．

　

Ten

　subjects

　participated　

in

　this　experiment

．

　 Datawere

自己中心 的 方 向を与える視 覚 的 手が かり も呈 示 すると

，

実 験 参 加 者がオ プテ ィ ッ クフ ロ

ー

_{を 使}っ て迂 回 行 動 を 行う か

，

_自己中心的方向を使

っ

て迂回 行 動を行う かによ

っ

て

，

迂回 行動時の歩 行 軌 跡が異な ること が予想さ れる。 　こ こで は

，

障 害 物との衝 突を 回避す る ための 自己身 体 の _{行動応 答}を調べ たい の で

，

ゴ

ー

ル と実 験 参 加 者の間に 障 害 物を置 き

，

ゴ

ー

ル に到 達 する に は そ の障 害 物 を 迂回 し な け れば な ら ない よ う な状況を設定す る （Figure　

1

_）。 そ して

，

実 験 参 加 者の身 体 正中面と オ プテ ィッ ク フロ

ー

の湧 き出し 冂 のずれ が右 10deg にずれ て い る場 合と左

10deg

にずれて い る場合の

2

種類を 用 意す る。 実験

1

で は

，

障 害 物とゴ

ー

ルが実 験 参加者の右 側に配 置された 仮 想 空 間 （

Figure

　

1

_）を 用い て 自 己 身 体の 行 動 応 答 を調 べ た。 も し オ プテ ィ ッ ク フ ロ

ー

が障害物との衝突を回避 する た めに利 用されて い る なら ば

，

フ ロ

ー

の 湧き出し口 が右にずれ てい る場 合に

，

自己の_身体が障害物に衝突 す る と予期さ れ

，

フロ

ー

の湧 き出しロが 左にずれて い る場 合に は その ような衝 突は予 期され ない ことにな る

。

その 結果

，

フ ロ

ー

の_湧き出し［が右にずれてい る と きは_歩行 軌 跡が直 線 状に な り

，

フ n

一

の湧 き出し口が左にず れて い る と き は歩 行 軌 跡が カ

ー

ブ状に な る こと が予想さ れ る。 さ らに

，

こ の フ ロ

ー

の湧き出し口のず れの効 果がフ ロ

ー

_{自体に起 因 して}い る な らば， 湧 き 出 し口の左 右のず れに よ る 歩 行 軌 跡の 違いは背景 に呈 示 さ れ るフ ロ

ー

の量 が減 少 すると な くな る はずで ある。 実 験2で は

，

障 害 物 がな くゴ

ー

ル だけ が実 験 参 加 者の右 側に配 置された仮 想 空 間を用い て 自 己 身 体の行 動 応 答を調べ た。 も し オ プ テ ィ ッ クフ ロ

ー

が障 害 物との衝 突 を 回 避 するために利用 さ れて い る な ら ば

，

障 害 物が ない_{場 合}は

，

フ ロ

ー

の 湧 き 出 し口 が左に 10deg ず れたと きと右に 10deg ず れた と きで

，

フロ

ー

の湧 き 出 し口のず れに よ る歩行軌 跡の差 異は なくな ること が予 想さ れ る。 実 験

3

で は

，

障 害 物と ゴ

ー

ル が 実 験 参 加 者の正 面に配 置 された仮 想 空 間 を 用い て 自己身 体の_{行 動}応答を調べ た。 オ プテ ィ ッ クフ ロ

ー

の 湧 き 出し口が障 害 物と重なる ときに身 体 制 御がフ ロ

ー

に 依 存す る な ら ば

，

正面に障 害 物を配 置し

，

障 害 物の右 側 か ら迂 回して ゴ

ー

ル に移 動 する場合は， 実験

1

の結果と 反 対の結果にな ること が 予想さ れ る

。

すな わち

，

フ ロ

ー

の_湧き出し凵が右にず れて い る と きは_{歩行 軌跡}が カ

ー

ブ 状に なり

，

フ ロ

ー

の 湧 き出 し口が 左にず れて い ると きは 歩 行 軌 跡が直 線 状に なる はずで ある。 実 　験　

1

方 法 　装 置　本 実 験で は

，

刺 激 旱示の ため に

，

視覚 環境 シ

ミュ レ

ー

タ（

Visual

　

Environmental

　

Simu

_】ator_；

VES

_〕

を 用いた 〔Matsumiya ＆ Ando

，

2009 ）。　VES は

，

前 面

，

左 右

，

床 面の計 4 ヵ所に ス ク リ

ー

ン _（2×

2m

_{）を 配 置}し て お り

，

各 々 の ス ク 「_丿

一

_ンに

2

_台の

DLP

_プ ロ ジ ェ ク タ

ー

が 備 え付け ら れ

，

プロ ジ

ェ

ク タ

ー

か らス ク リ

ー

ン に 像を投 影 する際に ミ ラ

ー

を介 すよ うにな っ て いる

。

各々 の ス ク リ

ー

ンに備え付け ら れ た

2

台の

DLP

プ ロ ジ

ェ

ク タ

ー

の

一

一

一

_方が左 目用と も う

一

方が右 目用になるように

，

左 右 眼で 光の位 相が 90 度 ず れるよ うな 円 偏 光 板 をプロ ジ

ェ

ク タ

ー

の_前に置 き

，

円 偏光 板眼 鏡 を実 験 参 加 者にか け さ せ るこ とで多面ス ク リ

ー

ン の立 体 映 像 呈 示を実 現し て い る

。

こ の よ うに VES 内で は

，

実 験 参加 者の 左 右 視 野お よ び下視野に関 して は完 全にディ スプレ イに覆わ れ て い るた め

，

視 野が制 限さ れて い るヘ ッ ドマ ウ ン ト デ ィ ス プ レイ _（Warren 　et　aL

，

　2001 _）に比べ て オ ブ ティッ ク フ ロ

ー

の _効果 を よ り効 果 的に引き出せ る利点が あ る

（Brandt

，

　Dichgans

，

＆ Koenig

，

1973 _）

。

さ らに

，

　VES は

4

台の

PC

で構 成されて お り

，

各

PC

が

1

っ の ス ク リ

ー

ン _を制 御 _して い る _（画面の リ フ レ ッ シ 」 レ

ー

ト ：30 Hz）

。

しか し

，

実 際に プロ _グラム _上で

VES

_{を 制 御 する と} きに は

，4

台の

PC

を意 識 し ないで 済む よ うに

MDC

と 呼ば れる旭エ _レク トロ ニ _{ク ス社に よっ て開 発され た}PC ク ラス タ

ー

に よ り

，

1

台 がマ ス タ

ー

で残りの

3

台がス レ

ー

ブの ネッ ト ワ

ー

ク を 構 築 してお り

，

マ ス タ

ー

PC だ けで すべ て の ス ク 「_丿

一

ン_{を リ}アル タ イ ムで制 御できるよ うに なっ て い る_。

VES

は

，

バ

ー

チ ャ ル リア リテ ィ シ ステ ム と して開 発さ れ た もの であるた め

，

ポ イン _{テ ィ} ングデ バ _{イ スやポ ジ シ} ョ ンセ ンサ

ー

と映 像 との リン クをリア ル タ イムで操 作で きるよ うになっ てい る_。 本 実 験で は

，

実

．

験参 加 者の頭 部 をト ラッ キン グする た めの ポ ジシ ョ ンセ ンサ

ー

（偏光眼 鏡に装 着させ て使用）

，

実 験参加 者の応答 用ボ タンと して使うワン ド， そ して

，

身 体の胸 部 中 央に 付 加 する ポ ジシ ョ ンセ ンサ

ー

を 用い た

。

また

，

実 験 参 加 者の_{頭 部}を ト ラッ キン グ す る ための ポ ジ シ ョ ン セ ンサ

ー

は

，

VES 内で の実 験 参 加 者の頭 部の動きに応じて

，

立 体 画 像を生 成す る計 算 を 補 正 する た め に用い ら れた

。

　 視覚刺 激　刺 激は模 擬 的な 迂回 行動を実 験参加 者に行 わせ るた め に

，

障 害 物 （テ ク ス チ ャ付の茶 色の直 方 体； 幅 300　cm

_，

_高さ 100　cm

_，

奥 行き 100cm ）の背 後に ゴ

ー

ル （赤い円 柱；半 径

20cm ，

高 さ 170　cm ） を 呈 示 し

，

実 験 参 加 者の _{最 初}の _立ち位 置を示す クロ スマ

ー

ク が_{床 面}に 呈 示された _（Figure　l_｝。 暗 黒 条 件で は背 景が暗 黒 （Fig

・

ure　

IA

_）

，

床 条件で は 床面に テ クス チ ャ を張り （

Figure

IB；幅 1

，

000　cm

，

奥 行 き

1，

200

　cm ）

，

部 屋 条 件で は周 囲 全体にテクス チャを 張っ た （

Figure

　

IC

：幅

1，

000

　cm

，

高

松 宮

。

安 藤： _{視 覚 情 報}と体 性 感 覚 情 報の不

一

致に よ る迂 回 行 動 時の身 体 制 御に用い ら れる視 覚 的 手が か りの _{分 離} 5 さ

300cm ，

奥行き

1，

200

　cm _） 。 これ よ り， 背景に依存し て フロ

ー

の量を変え た

。

また

，

これ らの背 景 条 件は試 行 ごとに ラン ダム に呈示さ れ た。 　

VES

内で実際に歩 行す ること は困難で あ るので

，

こ こで は

一

_{定 速 度 （}170　cm _／s_｝で仮 想 空 間を移 動さ せ る こ とで

，

実 験 参 加 者の前 進 歩 行 を 模 擬 的に提 示した

。

すな わ ち

，

試 行の _{開 始}と同時に

，

実 験 参 加 者の意 図と関 係な く

，

仮 想 空 間が

一

定 速 度で動いた。 実 験 参 加 者に は ゴ

ー

ル （円 柱 ）に到 達 する た めの行 動を行わ せる必 要があっ たの で

，

仮想 空間の移動 方向 を実 験 参 加 者の身 体の垂直 軸周 りの_{回 転}に よ り制御さ せ た。 こ れ が模擬的な 迂回行 動を実現さ せ た。 実験参 加者に胸の 中央部分に ポ ジシ ョ ン セ ンサ

ー

を装 着さ せ

，

仮 想 空 間に対する身 体の垂直 軸 周りの方 位と仮 想 空 間 内の身 体の位 置 をIJ_{ア ル タイ ムで} 計 測し た。 そ して

，

セ ンサ

ー

か ら得ら れ た身 体の 垂直 軸 周 りの方 位に基づ いて

，

身 体の正 中面か らフ ロ

ー

の_{湧 き} 出し口を常に

一

．

．

定 の 角度でずれ る よ うに した

。

こ こで用 い ら れ たずれ は

， −

10deg （左 方 向 ）

，

　 O　dcg

，

＋ 10deg （右 方 向 ） の 3種 類で あり

，

これ らは試 行ご とに ラ ンダ ム _{に変化 し た} 。 　 手 続き　 最 初に

，

実 験 参 加 者は右 手に ワ ン ドを持ち

，

床 面に呈示された クロ ス マ

ー

ク の上に立っ た

。

ワン ド の ボ y ンを押 すと仮 想 空 間が動 き始め

，

実 験 参 加 者は障 害 物で あ る直方 体 （直方体の _中心位置を クロ ス マ

ー

_{ク か ら} 奥 行き 870　cm

，

右350　cm ある いは正面 Ocm の _{位 置}に 配 置 ）の背 後に配 置された

，

ゴ

ー

ル の円 柱 （円 柱の 中心 位 置を クロ スマ

ー

クか ら奥行き

950

　cm

，

右 450　cm _あ るいは正 面

Ocm

の位 置に配 置 ） にた どり着 くように 自 己身 体の操 舵 を 同 じ位 置に静 止し た ま ま身 体の垂 直 軸 周 りの回転に よっ て 行

っ

た

。

ゴ

ー

ル の 中心 か ら半径

100

cm 以 内に到 達し た ところで仮 想 空 間の動 きが止 ま り

．

次の 試 行へ 移っ た

。

1

セ ッ シ ョ ンは

，

背 景 条件

3

条件× フ ロ

ー

の_湧き出 し口 のずれ 3種 類×_{繰 り返} し4回の計 36 試 行で あっ た

。

実 験 参 加 者は 2セ ッ シ ョ ン を行っ た

。

　 実験参加者　こ の_実験に は

，

著者

2

名を含む 10名が 参 加し

，

男 性が8名

，

女 性が 2名であ っ た。 実 験 参 加 者 全 員が 正常 もしくは矯 正 正 常 視 力であ っ た

。

著 者2名を 除く

8

名の 実 験参 加_者は他の心 理物理実験に参加し た 経験を持っ て いた が

，

本 実 験の 目 的は知 ら な か っ た

。

結果 と考 察 　 Figure　

1

に

，

障 害物とゴ

ー

ル が右側に 配置さ れ た仮想 空 間に おいて

，

_実験 参加者が ゴ

ー

ルに到 達 するまで に仮 想平面 内を移 動 し た_軌跡（実験 参加者

10

名の_{平均 値 ）}を 示す。 横 軸の

XpositiQn

は仮想空 間 内の左 右 方 向を

，

縦 軸の

Zposition

は仮想 空間内の_奥行き方 向を 示 す。 原 点 は移 動 開始 地点を示 す

。

実線は オプテ ィ ッ クフ ロ

ー

の湧 き出し口 が身 体の正 中 面に対 し て

一

10deg （左 方 向 ） ず れ た条件

，

点線はフロ

ー

の 湧き出し 口 が身体の正中面と

一

_{致 して い る Odeg の 条 件}

_，

_{破 線は フ} ロ

ー

の 湧 き出し口 が身 体の正 中 面に対 して ＋10deg （右 方 向 ） ずれた条 件 を表 す

。Figure

　

IA

は暗 黒 条 件

，

　Figure　IB は床 条 件

，

Figure　IC は_{部 屋 条 件}を_示す_。 　本 実 験で は

，

障 害 物で あ る直 方体の前 面は常に奥 行き

820cm

の位 置に呈 示さ れ て い た

。

そ れ ゆえ

，

こ こ で は

，

グ ラフ ヒの

Zposition

が

Ocm

か ら

800

　cm の範囲にお い て

，

_実験参 加者の_{移 動軌}跡の_{形 状}を 比 較 し た。 すべ て の条 件におい て

，

フ ロ

ー

の湧 き出し口のず れ が ない と き （

Odeg

）は

，

移 動 軌 跡の形 状はほ ぽ直 線 形 状 を 示 した。 暗 黒 条 件で は

，

フロ

ー

の ず れ が

Odeg

の と きの移 動軌跡と 比べ ると

，

フ ロ

ー

の_ずれ が f10deg と

一

10deg の_{移 動} 軌 跡は両 方とも顕 著に カ

ー

ブ状に なっ た〔Figure　IA）

。

床 条 件で は

，

フ ロ

ー

の ず れ が

一

10deg の と き はフ 囗

一

の湧 き 出しロ のずれ が Odeg の と きの移 動 軌 跡か ら逸 れて暗黒条 件と 同様のカ

ー

ブ形状を示し たが

，

フ ロ

ー

の ず れ が ＋10deg の と き は

Odeg

の移 動 軌 跡に近 づ き

，

移 動 軌 跡の形 状が 比較 的 直 線に近か っ た 〔Figurc　IB）。 部 屋 条 件の 結 果は

，

床 条 件と類 似 し た傾 向を示 した （

Figure

　

lC

_＞ 。 　次に

，

Figure　lで得ら れ た背 景 条 件に依 存した移 動 軌 跡の差 異 を定 量 的に評 価 する ため に

，

仮 想 空 間 内の移 動 の ス ダ

ー

ト地点か らゴ

ー

ル に到 達す る までの フ レ

ー

ム ご との x 座 標 をフ ロ

ー

のず れ

一

一

10

，

0，

＋

10deg

の各々 に 対 して抽 出し

，−

10deg

の x 座 標か ら

Odeg

の x 座 標 の 差分お よ び十 10deg の x 座標か らOdeg の x 座標の 差 分 をフ レ

ー

ム ご とに算 出 した

。

そ して

，

各フ ロ

ー

のず れに対 して

，

フ レ

ー

ム ごとに得 ら れ た 差分デ

ー

タを すべ て 平 均した もの を移 動 軌 跡の差 異 と定 義 した

。

こ0）よ う に定 義さ れた移 動 軌 跡の差 異 を 各 実 験 参 加 者に対して算 出 し

，

実 験 参 加 者 10名 分の _{算 出 結 果 を平 均}し た結 果が Figure　2で ある

。

Figure　2で は

，

縦 軸が移 動 軌 跡の 差 異 を示 し

，

横 軸が背 景 条件 を 示 す

。

棒 グラフ の シ ンボ ル に っ い ては

，

斜 線がフ ロ

ー

のずれ が

一

10deg の ときの結 果を

，

灰 色が フ ロ

ー

の ず れが ＋

10deg

の と きの 結 果 を 示す。

Figure

　

2

よ り

，

背 景 条 件によ る移 動 軌 跡の差 異の 変 化は

，

フ ロ

ー

のず れ が

一

10deg の場 合と＋10deg の 場 合で異なっ た_。

2

つ の フロ

ー

_{条 件 （}

− 10deg

の_ずれ

，

十

10deg

のず れ） と3っ の背 景 条 件 （暗 黒

，

床

，

部 屋 ） を使っ て

，

実 験 参 加 者 10 名のデ

ー

タに対 して

2

元 配 置 の繰り返 し あり分 散 分 析 （被 験 者 内 要 因 ） を 行っ 鵡

，

そ

50 30 20 10

（

_巨

ε き ； p ；

B

お 芒 瞿 08 五

_ω

ヨ o

⊆

β

。

三 烏 石

」

　 　 　

の

匸

D

心

_ヨ

一

_の

O α

閥

⊆

一

Φ

O

⊆

ω

」

O

←

 

一

「

‘

屮

呵

」

o Da厂k Fleor Ro  　 　 　 Virt凵al　vrorld

Figure

　

2．



Path



difference



from

the

FOE



dis−

　placement 　of　

Odeg

　across 　three　virtual

　wor 】ds　_under 　the　_condition 　that　the　_obstacle

　and 　the　goal　were 　placed　on 　the　right 　side 　of

　the　virtual 　world

．

　

Path

　

difference

　was

　calculated 　

by

　taking　the　average 　of　the 　

difference

　in×_positions　

for

　_each　frame　

from

　the　FQE 　displacement 　of　O　deg

．

　The　slashed

　and 　gray　bars　represent 　the　FOE 　dis

−

　placernents 　of 　

− 10

　and 　

10

　deg

，

　respectively

，

　Data　were averaged for　thetensubjects

．

　Error　bars　represent 　the　SEM

，

の結 果

，

フ ロ

ー

_{条 件 （}F_（1

，

9_）

＝

14

．

953

，

p

〈0

．

005_＞と背 景 条件（

F

（

2，18

）

＝10．

759，p

〈

0，

001

_）に おいて主 効果 が見 ら れ

，

フ ロ

ー

_{条 件と背 景 条 件}の間に有 意な交互 作 用が あっ た（

F

〔

2，18

）

＝3．

804，p

〈

0，

05

）_。　さ ら に

，

　

1

つ の フ ロ

ー

条件の中で背景の影 響が あ る か ど う か を分析す る た め に

，

下 位 検 定と して単 純 主 効 果の検 定 を 行 うと

，

フ ロ

ー

の ずれ が

一

10deg の ときは背 景に よ る差は統 計 的 に有 意でなか っ たが 〔F（2

，

36）

＝

0

．

625

，p ＝

O

．

541　ns ）

，

フ ロ

ー

のずれ が＋

10deg

の と きは背 景に よ る差は統 計 的 に有意で あっ た_（F〔2

，

36）

＝

6

．

808

，

p

＜0

．

005 ＞_。 ま た

．

下位 検 定として ライ ア ン_法に よる多

．

重 比 較を行 うと

，

フロ

ー

のず れ が＋ 10deg の ときに

，

暗 黒条件 と部 屋 条 件 （t

＝

3

．

606

，

p

く0

，

001 _）

，

暗 黒 条 件と床 条 件 〔t

＝

2

．

479

，

　

p

＜ 0

．

05_） の_間で_{統 計的}に_有意な差が あっ た_。 　以 上の結 果を ま と めると

，

次の よ うに なる

。

_（i_）フロ

ー

のず れ が

一10deg

の と き は

，

フ ロ

ー

の ず れ が ない とき と比べ て移 動 軌 跡は よりカ

ー

ブ形 状を示し

，

こ の傾 向は 背 景か ら得ら れ るフ ロ

ー

の_{有 無}に依 存し な い_{。 （}

ii

_）フ ロ

ー

の ずれが ＋10dcg の と きは

，

背 景の フ ロ

ー

の有 無

A

：

Dark

B

：

Floor

C

：

Room

1000 800 600 400 200 00 　 0 　 0 　 800 君 呂

E600

：_瘍

爵

・。。 200 OO 　 O 　 O 800 600 400 200

一

一

_1Qdeg ニニ

’

：

918e5

，g μ ノ 　

　

8

彡

ノ

臨

　

　 ’

　

　

〆

γ

　

　

　

グ

　

　

　

　

’

　

　

　

　 ！ 望

　　　　　

，

γ

　 　 　 づ

　　　　

ノ

7

　 　 　 　 グ

　　　

！

γ

　　 づ

　

，

ゲ

　 び ，

グ

’

　　 （

・

7

　 　 i

　

！

γ

　 t ，

ヴ

・

γ

／

夕

　 　 　 　o 　 　 　

−

100　　0　　100　200　300　400 　 　 　 XPDsition（cm ＞

Figure　3

．

　 Mean 　path　under 　the　condition 　that

　the　goal　was 　on _！y　placed　on　the　right　side　of

　the　virtual 　world 　without 　the　obstacle

．

（A） 　Dark　condition ；（B）Floor　condjtion ；（C）Room

　condit 三〇n

．

　 The 　details　of　figure　3　are 　the

　same 　as　

Figure



l

　 except 　

that

　

data

are

　averaged 　

for

　the　eight　subjects

．

に依 存 して移動 軌跡 は変化 し

，

背景に フ ロ

ー

_{が 呈 示 さ れ} ると移 動 軌 跡はフ ロ

ー

の _ずれ が ない と きの _{移 動 軌 跡}に類 似 するよ うにな り直 線に近づく

。

すなわ ち

，

フ ロ

ー

の湧 き出 し［ のず れ が ＋ 10deg の と きのみ移 動 軌 跡は背景 に呈示さ れ るオ ブ テ ィッ クフ ロ

ー

に依 存して変 化 する。 実 　 験 　

2

方法 　 装 置

，

視 覚 刺 激

，

手 続 き　 実 験2 で は

，

実 験 1 と同 じ 装 置を使っ て

，

障 害物が な くゴ

ー

ル だ け が右側に配置さ

松 宮

・

安 藤：視 覚 情 報 と体性 感 覚 情 報の不

一

致によ る迂 回 行 動 時の身 体 制 御に用い ら れる視 覚 的 手が か りの分 離 7 れ た仮想 空間が 提示さ れ た （

Figure

　3_） 。 仮想 空間 内に障 害 物が提 示さ れてい ない こ と を除 けば

，

刺 激 変 数 （背 景 条 件

3

条 件

，

フ ロ

ー

_{の 湧 き 出 し}口の ず れ

3

種 類 ）および 実験手 続き は実験

1

と同じで あ っ た_。 　 実 験 参 加 者 　こ の実 験には， 著 者 1名を含む8名の実 験 参 加 者が参 加 し

，

男 性が 7名

，

女 性が 1名であっ た

。

実験参加者全員が実 験

1

に も参 加 して いた

。

結 果と考 察 　

Figure

　3 に

，

障 害 物が な く ゴ

ー

ルだ け が右 側に配 置さ れ た仮 想 空 間において

，

実 験 参 加 者が ゴ

ー

ルに到 達す る までに仮 想 平 面 内を移 動 した軌 跡 （実 験 参 加 者8名の平 均値） を示す。 図の見方は

，Figure

　

1

と同 じで あ る

。

　Figure　3におい て も

，

グラ フ上の Zposition が Ocm

か ら800cm の範 囲におい て

，

実 験 参 加 者の移 動 軌 跡の 形状を 比較し た。 すべ ての条件に お い て ， フ ロ

ー

の湧 き 出し口 のずれ が ない と き〔Odeg ）は

，

移 動軌跡の_{形 状}は ほぼ直 線 形 状を示 し た

。

暗 黒 条 件で は

，

フロ

ー

のずれ が

Odeg

の と きの 移 動 軌 跡と比べ _{る と}

，

フ ロ

ー

の ずれ が 十 10deg と

一10deg

の 移 動軌 跡は両方とも 緩や か な カ

ー

ブ状に なっ た 〔Figure　

3A

）。 床 条 件で は

，

フ ロ

ー

の ずれ が

一

10deg の ときと＋ 10deg の ときの両 方におい て

Odcg

の 移動 軌 跡に近づ き

，

移 動 軌 跡の 形状が 比較的 直 線に近かっ た〔

Figure

　3B）。 部屋条 件の結 果は

，

床 条 件 と類 似し た傾 向を示 し た _（Figure　3C_）

。

　 移 動 軌 跡の差 異を各 実 験 参 加 者に 対して 算 出し

，

実 験 参 加 者

8

名 分の算 出 結 果を平 均 し た結 果が

Figure

　

4

で あ る

。

図の見方は Figure　2 と同じで ある_D　Figure　4 よ り

，

背 景 条 件に よ る移 動 軌 跡の羌 異の変化は

，

フロ

ー

_の ずれ が

一

10deg の_{場 合}と

一

　10　deg の場 合で 同じ傾 向で あっ た

。

2 っの フロ

ー

条 件 （

一

　10　

deg

のず れ

，

＋

10deg

のず れ）と 3っ の背_景条件 _（暗黒

，

床

，

部 屋）を使っ て

，

実 験 参 加 者8名の デ

ー

タ に対して 2元 配 置の繰 り返 し あ り分 散 分 析 （被 験 者 内 要因） を 行っ た

。

その結 果

，

フ ロ

ー

条 件 に おい て 主 効 果 は 見 ら れ な か っ た 〔F_〔1

，

7_）

＝

3

．

372

，

p ＝

0

，

109　ns ）。 しか し

，

背 景 条 件におい て は主 効 果が見 ら れた 〔F（2

，

14）

＝

12

．

733

，p

〈 0

．

001 _）

。

また

，

フ ロ

ー

条 件と_{背 景}条 件の _間に交 互 作 用は な か

っ

た （

F

〔

2，

14）

＝O．

107，

p ＝

O

．

899　ns ）。 し た が っ て

，

障 害 物が ない と き は

，

障 害 物が あ ると き と 異 な り

，

自己身体の 移動軌 跡の 形 状はフロ

ー

の ず れ が

一

10deg と＋ 10deg の と きで変 わ ら ない こと を示して い る

。

これよ り

，

障 害 物が ある仮 想 空間に お い て， 背景に呈示さ れ る オ プテ ィ ッ ク フ ロ

ー

に依存して 移 動軌跡が変 化 する とい う結 果（Figures　1

，

2_＞は

，

障 害物の有 無に_{依 存}する こ と が_示唆され る。 50 40 30 20 10 宕_o

）

き ； 望 且 o

←

o 岩

_Φ

E8

娜

五

_の

う o

＝

日 Φ 三 尸 』 Φ

」

　

　

　

の

⊆

。

三 8

Ω

x ε 8

匸

_。

」

ε ＋

一

刀

焉

_。

。 」 o 回 　

一

10deg 國 　 10de 琶

ミ

ミ

ミ

＼ 磯

　　蔓

嘩

難

．

鱗

　

離 　 鍵 彊 蹇

§

§

ミ

§

霞 寝 華 萋 鰯

鞏

鑼

Dark Floor Room

　 　 　 Vlrtual　world

Figure

　4

、

PathdifferencefrorntheFOE

　displacement 　of　

O

　

deg

　 across 　three　 virtual

　worlds 　under 　the　condition 　that　the　goa 〔was

　only 　placedon 　the　right 　side 　of　the　vlrtual 　 world 　without 　the　obstacle

，

　The　details　of

　

Figure

　

4

　are　the　same 　as　Flgure　2　except 　that

　

data

　are　averaged 　

for

　the　eight　subjects

，

　し か し

，

Figure　4 よ り

，

暗 黒 条 件の移 動 軌 跡の差 異は 床 条件と部 屋 条 件に比べ て大き くな る傾 向が あ り

，

下 位 検 定と して ライア ン_法に よ る多重比較を行う と_， 暗 黒条 件と床 条件（彦

＝

4395

．

ρ ＜0

．

OOI ）

，

暗黒条 件と部 屋条 件 （t

＝

−4．

345，p

＜

0．

001

_）の_間で統計 的に_有意な差が あ っ た_。 障 害 物が ない_仮想 空間で は

，

移 動 開始地点か ら迂回す る ことな く直 線 的に ゴ

ー

ルに移 動 する こと がで きるた め

，

Warren

ら（

2001

）の _実験条件に_類似して いた。　

Warren

らは

，

背 景に フ ロ

ー

が ない と きに移 動 軌 跡が湾 曲し

，

背 景に湧き出し 口の ずれ たフロ

ー

が あ る ときに移 動軌 跡が 直線 状に な るこ と を報 告して お り

，

Figure　4の_{結 果}は Warren ら の結 果と

一

致 して いる

。

これよ り

，

本 研 究は

，

Warren

らの 研 究と 異 な り

，

実 際に歩行は さ せて い ない が

，

Warren ら が報 告し た歩 彳J

．

制 御にお け るフロ

ー

の_効 果と同 じ効 果が本 研 究におい て も抽 出で きてい ると考え ら れ る

。

しか し な が ら

，

障 害 物 が あ る 仮 想 空 間で フ ロ

ー

が

一

10deg ずれ た ときの_{移 動 軌 跡}の _{差 異}は

，

障 害 物が ない仮 想 空 間 と異 なり

，

背 景に依 存 しなか っ た （

Figure

2

）。 これ は， フ ロ

ー

のず れ が ない Odeg の と きの 移 動 軌 跡が背 景に依 存 して 変わる た めで ある と考え ら れ る。 Figuro　1に示 さ れ る よ うに

，

暗黒 条件の

Odeg

の移 動 軌 跡は

，

床 条 件と部 屋 条 件の Odeg の移 動 軌 跡よ りも左 側に偏 る傾 向が あっ た

。一

方

，

障 害 物 が ない 仮 想 空 間で

は

，

直 線 状 に身体 を 移 動 させ るこ と が で き た ため

，O

deg

の _{移 動 軌 跡}が背 景 条 件に依 存せず 同 じに な

っ

た （Figure　3_）

。

し た が っ て

，

障 害 物がない仮 想 空 間で は

，

暗 黒条件に お け る移 動 軌跡の _{差 異}が

，

床 条 件と部屋条件よ り も大き く なっ た と考え ら れる。 実 　験　

3

方 法 　 装置， 視覚 刺 激， 手続き　 実験

3

で は， 実 験 1 と同じ 装 置を使っ て

，

障 害 物とゴ

ー

ルが正 面に配 置さ れ た仮 想

A

；

Dark

B

；

Floor

C

：

Room

空間が提 示さ れ た（Figure　5_） 。 障 害 物とゴ

ー

ル の 配 置が 異 な るこ と を除 けば

，

刺 激 変 数 （背 景 条 件3条 件

，

フ ロ

ー

の 湧 き 出 し口のず れ

3

種 類 ）お よび実 験 手 続 きは実 験 1 と同じで あっ た_。 　 実 験 参 加 者 　こ の実 験に は

，

著 者 1名を含む8名の実 験 参 加 者が参 加 し

，

男 性が

7

名

，

女性が

1

名で あっ た

。

実 験 参 加 者 全 員が実 験 1 と実 験 2に も参 加して いた。 1000 800 600 400 200 OO 　 O 　 O 　 800 言

葺

60。 ：

羣

苔

爵

4。。 200 00 　 0 　 0 800 600 400 20Q 　 　　 　 　 亀

＿

−

1。d，gll ＝

一

二

？

・

8eg

・9

ノ

丿

　

　

　

　少

　　

　

！

ゲ

　　

f

・

Ji

’

　 ・

’

　 　 　

N

＝

8

　　 〃

　 　 　

　 〃

　 ’

〃

冒

「

、

’

　 〃

　 コ

〃

’

7

、

−

　 　 　 o 　 　 　

−

100　　0　　　100　　200　　300　　400 　 　 　 X　position（cm ）

Figure

　5

．

　

Mean

　path　under 　the　condition 　that

　the　 obstacle 　and 　the　 _goal　were 　 placed　

in

　

frent

　of　the　subjects at_{the 　beginning}of

　trials

．

（

A

）

Dark

　condition _；（

B

_）

Fleor

　condition _；

　（C）Room 　condition

．

　

The

　

details

　of　

Figure

　

5

　are　the　same 　as　Figure　l　except 　that　data　are

　averaged 　

for

　

the

　eight 　subjects

．

結果 と考 察 　 Figure　

5

に

，

障 害 物と ゴ

ー

ル が正 面に配置さ れた仮 想 空間に おい て， 実験 参 加 者が ゴ

ー

ルに到達 す る まで に仮 想 平 面 内を移 動 した軌 跡 （実 験 参 加 者 8名の平 均 値 ）を 示 す。 図の 見 方は

，

Figure　1と同じであ る

。

こ の条 件で は

，

常に障害物の_{右 側}か ら 迂回す る よ う実験 参 加 者は指 示さ れ て い た。

　

Figure

　

5

に おいても_， グラフ上の

Zposition

が

Ocm

か ら800cm の_範囲に おい て

，

_実験 参 加 者の _{移動 軌跡}の 形 状 を 比 較 した。 暗 黒 条 件で は

，

フ ロ

ー

のず れがOdeg の と きの移動 軌 跡と比べ る と

，

フロ

ー

の ずれ が ＋

10deg

と

一

10deg の_{移 動 軌 跡}は両 方と もフ ロ

ー

の_湧き出し口 のずれが Odeg の移 動 軌 跡か ら逸れ た _（Figure　sA）。 床 条 件で は

，

フ ロ

ー

の ず れ が

一10deg

の と き はフ ロ

ー

の 湧 き出 し口のず れが Odeg の移 動 軌 跡に近づ _き

_，

フロ

ー

の ずれ が＋ 10deg の ときは

Odeg

の と きの移 動 軌 跡 か ら逸 れた _（Figure　5B ）_{。 部 屋 条 件}の結 果は

，

床 条 件と類 似 した傾 向 を 示 した_（Figure　

5C

_｝

。

　 移 動 軌 跡の差異を各 実 験 参 加 者に対して算 出し

，

実 験 参 加 者

8

名 分の算 出 結 果 を平 均 した結 果が Figure　6 で あ る。 図の 見方は

Figure

　

2

と 同 じで あ る。　Figure　

6

よ り

，

背 景 条 件に よ る移 動 軌 跡の _{差 異}の変 化は

，

フ ロ

ー

の ずれ が

一10deg

の 場 合 と＋ 10deg の場 合で異なっ た

。

2

っ の フ ロ

ー

_{条 件 （}

− 10deg

の ず れ， ＋

10deg

のず れ） と

3

っ の背 景 条 件 （暗 黒

，

床

，

部 屋 ）を使っ て

，

実験 参 加者

8

名の デ

ー

タに対 して 2元配置の繰 り返 し あ り分 散 分 析 （被 験 者 内要 因 ）を行っ た。 その結 果， フロ

ー

条 件 （F（1

，

7）

＝

27

，

176

，

p

＜0

．

005）と背 景 条 件 （F（2

，

14）

＝

5．

865 ，

p

く

0．

05

_〕におい て主効果が見ら れ， フ ロ

ー

条 件と 背 景 条 件の 間で有意な交彑 作 用が あ っ た（

F

（

2，14

｝

＝

5．

014，p

＜

0．

05

_）

。

さ らに

，

1つ の フ ロ

ー

_条件の 中で背 景 の影 響 が あ るか ど うかを分析す るた め に

_，

下 位検定と し て単 純主効 果の _検定 を行 う と

，

フ ロ

ー

のず れ が

一

一

10deg

の ときは背 景 に よ る差 は 統 計 的に 有 意で あ っ た が

（

F

（2

，

28

）

＝

10

．

745

，

p

く

O．

OOI

_）

，

フ ロ

ー

のず れが ＋10deg の と きは背 景 に よ る差 は 統 計 的に 有 意で な か っ た

松 宮

・

安藤：_{視 覚 情 報}と体 性感覚 情報の_不

一

一

_致によ る 迂回 行 動 時の身 体制 御に用い ら れ る視覚的 手が か りの _{分 離}

9

〔

5

〕

ぎ

［

←

2 豈

_。

も セ 瞿 8

_幻

五

_ω

看 。 ⊆ β

Φ

三

岬

』 巴

　

　

　

_。

_。

⊆

o … 旨

Ω

x 三

。

。

匚 o

」

。

←

← ヨ ‘ 拓 匹 50 40 30 20 10 o Dark Floor Ro  　 　 　 Virtllal　worLd

Figure　6Pathdifferencefrom theFOE

　

displacement

　of　

O

　

deg

　across 　 three　 virtual

　worlds 　_under 　the　_condition 　that　the　obstac ！e

　and 　the　 goal　 were 　 placed　

in

　

front

　 of　the

　subjects at thebeginning Qf trials

．

　 The

　details　Qf　Figure　6　are 　the　same 　as　Figure　2

　except 　

that

　

data

areaveraged 

for



the

eight

　subjects

．

イ ア ン法に よ る多重 比 較を行 うと

，

フロ

ー

の ずれ が

一

10

deg

の ときに

，

暗 黒条 件と部屋 条 件 （t

＝4．

500，

　

p

く 0

．

0005 ）

，

暗黒条件と床 条 件 （t

＝

3

．

216

，

p〈0

．

0051 の間で 統 計 的に有 意な差が あっ た

。

　以上の結果 を ま とめ る と

，

次の よ うにな る。 （

i

）フ ロ

ー

のず れ が

．

一

．

10deg の と きは

，

背 景の フ ロ

ー

の_{有 無}に依 存 して移 動 軌 跡が変 化 し

，

背 景にフ ロ

ー

_{が 呈 示されると} 移 動 軌 跡 はフロ

ー

の ず れ が ない と きの 移 動 軌 跡に類 似 す る ようにな る。 〔

ii

）フ ロ

ー

のず れが

一

＋10deg の ときは

，

フ ロ

ー

の ず れ が ない と きの移 動 軌 跡よ りも逸 れて

，

こ の 傾 向は背景か ら得ら れ るフ ロ

ー

の_有無に依 存し ない。 す な わ ち

，

フ ロ

ー

の湧き出し口 の ずれ が

一

10deg の とき の み移 動 軌 跡は背景に 呈 示 さ れ るオ プテ ィッ クフ ロ

ー

に 依 存して 変化する。 これ らの結 果は

，

障 害物とゴ

ー

ルが 右 側に配 置さ れた仮 想 空間 を 用 いたときの結果 （Figure 2）と反対の_結果で あっ た_。 す な わ ち_， フ ロ

ー

の ず れ が

一10deg

の場 合と＋ 10deg の場 合の背 景 条 件による移 動 軌 跡の差 異の変 化が

，

フ ロ

ー

_{の ず れ}に対して 逆の結果 になっ た_。 障 害 物とゴ

ー

ルが右 側に配 置さ れ た仮 想 空 間 で は

，

障 害 物の左側か ら迂 回 し て ゴ

ー

ル に到 達 する が

，

障害物とゴ

ー

ル が正面に配 置さ れ た仮想 空 間を用いた と きは

，

障 害 物の右 側か ら迂 回し て ゴ

ー

ル に到 達し た

。

し た がっ て

，

障 害 物とゴ

ー

ルが 右 側に配 置さ れ た仮 想 空 間 を_用い た と きの結 果 と 正面に配 置さ れ た仮 想 空 間を 用い た と きの_結果の違い は

，

オ プ ティ ッ クフ ロ

ー

の湧き出し 口 が障 害 物と 重 なる と きに自己身 体 移 動の _{方 向 制 御}がフ ロ

ー

に 影響さ れ るこ とを 示 唆 して いる

。

総

合 考 察

　 本 研 究で は

，

視 覚 情 報 と体 性 感 覚 情 報 を 不

一

致にする

Warren

らの方法を 用いて

，

障 害物 と の衝 突 を 回 避 す る 迂 回 行 動 ドで オ プテ ィ ッ クフ ロ

ー

が どの よ うに利 川さ れ る の か を調べ た。 Warren らの方 法を用い ると

，

身 体 移 動の軌 跡が カ

ー

ブ形 状か直 線かを見 分ける こ と で

，

迂 回 行動時の身 体_{移 動 方 向}の 視 覚 制 御に利用で き る

2

つ の 手が か り

，

オ プ テ ィ ッ ク フロ

ー

_{と自己中心 的方 向を分 離} するこ と が できる。 本 研 究は

，

こ の

Warren

らの方 法 を 迂 回行動時の身体 移 動に適用 し た

。

オ プテ ィ ッ ク フロ

ー

が障 害 物との衝 突を回 避 する た めに利 用さ れて い る な ら ば

，

フ ロ

ー

の湧 き出し凵が障 害 物と重な る場 合に フ ロ

ー

の 手 が か り を 使 っ て身 体 移 動を制 御し

，

フ ロ

ー

の 湧 き 出 し口が障 害 物と 重 な ら ない_{場 合}に 自己中心的 方 向の_手が か り を使っ て身 体 移 動を制 御 する こ と が予想された

。

本 実 験の結_果は， フロ

ー

の湧き出し口のず れ が障害 物と重 な る と きに

，

_背景にオ プテ ィ ッ クフロ

ー

_{が 呈示さ れ る}こ と で移 動 軌 跡が_直線に近づ くこ と を示 し た

。一

方

，

フ ロ

ー

の湧き出し 口のずれ が障害物と重な ら ない と き は， 背景に呈 示され たフロ

ー

に_依存せず

，

身体の移 動 軌 跡は カ

ー

ブ形 状を示 し た

。

これ らの結 果は

，

フロ

ー

の 湧 き出 し口のず れ が障 害 物と重な る と きの み

，

身 体 移 動 方 向を 制 御するた めに フ ロ

ー

_{が利 用さ れ}て いたこと を示して い る

。

　近年の研究は

，

歩行 制御におい て オ プテ ィ ッ ク フロ

ー

と自 己 中 心 的 方 向の 2っ の視 覚 的 手 がか りの 存 在 を 示

して い る（

Rushton

　et　al

．

，

1998

_；

Harris

_＆Rogcrs

，

1999 _；

Warren 　et　al

．

，

2001＞。　Rushton 　et　al

．

（1998）は

，

プ リズ ム_{を 使}っ て 歩 行 方 向とフ ロ

ー

の湧 き出 し

n

を ずら し た実 験 を 行い

，

オプ テ ィ ッ クフ ロ

ー

の湧 き出し口が ず れて い て も歩 行によ りゴ

ー

ル に到 達で きること か ら

，

フ ロ

ー

_は 歩行制御 に 用 い ら れ てい ない と 結 論づ け た

。

この と き

，

歩 行 制 御に利 用で きる手が か りと して

，

自 己 中 心 的 方 向 があること を

Rushton

らは示 唆 した

。

しかし な が ら

，

Rushton

ら が行

っ

た実 験 環 境は

，

あ まり周 囲に建 物な ど が ない場 所で実 験 を 行っ て い た ため

，

フ ロ

ー

_{自 体が あ} ま り含ま れて い な か っ た

。

その ことに気づ い たWarren eta1

．

〔

2001

）は

，

バ

ー

_チ ャル リア リテ ィ技 術 を用いて

，

仮 想環境 内で オ プ テ ィ ッ ク フロ

ー

_{の呈 示 面 積 を 刺 激 変数}

として

，

Rushton

ら と同じ実 験を行っ た とこ ろ

，

歩 行制 御に フ ロ

ー

_{が使わ れ}て いること を示し た。 さ らに

，

歩 行 制 御にお けるフ ロ

ー

の利 用は周 囲の環 境に依 存 すること を Warren ら は 見い だ し た。 っ ま り

，

フ ロ

ー

の 呈示面積 が広い_場

A

に は

，

歩 行 制 御に フ ロ

ー

_{が利 用}される が

，

フ ロ

ー

の呈 示 面 積が狭い場 合に は

，

歩 行 制 御に 自己中心 的 方 向が利 用さ れ るこ と を明ら かに し た。 し か し な が ら

，

こ の ように オ プ テ ィ ッ クフ ロ

ー

_{が歩 行 制 御}に利用 されて い るこ と は 示 さ れて い る が

，

どの よ う な状況で利用さ れ るのか は明ら かで は な かっ た。 本 研 究で は

，

障 害 物との 衝 突を回 避 するた め の迂回行 動 下でフ ロ

ー

が利用 されて い る とい うこ と を明ら かに し た。 　 本 研 究は

，

迂 回 行 動におい て脳は フ ロ

ー

を_使 っ て身 体 の方 向を制御して い る こ と_{を 示唆}して お り， フ ロ

ー

が身 体 制御の た めに使わ れ るには

，

障 害物が目の前に呈 示さ れ て い る必要が ある こと を示 唆 する。 しか し

，

Warren ら は， 歩 行制 御に おいてフ ロ

ー

を利用 する際に障害物が 必要か ど う か は言及 して いない

。

それに もか か わらず

，

歩行 制 御に お いて フ ロ

ー

が用い ら れた の は なぜ なので あ ろ う か。 これに関して

，

少な く と も

2

っ の可 能 性が考え られる。 1っ は

，

視 覚

一

体 性 感 覚 間の不

一

致の導 入の仕 方 の 違い で あ る。

Warren

らの研究で は， フ ロ

ー

が ＋

10

deg にず れ た場 合のみ を用い て い た が

，

本研 究で は

一

10

deg

と＋

10deg

の

2

種 類の フ ロ

ー

のず れ を 用いてい た

。

身 体制御において フ ロ

ー

_を利_用する_際の _障害物の 必要性 を示 すに は

，

本 実 験の ように

，

フ ロ

ー

のずれ が障 害 物に 重な る場合と重な ら ない_場合の

2

通 りを用意 する 必要 が ある と 思 わ れ る。 実 際

，

Warren ら が用い た視 覚 刺 激 に は

，

障害物が含まれて お り

，

その_障害 物にフ ロ

ー

_が重 なるよ う な刺激になっ て い た。 そ れ ゆ え

，

Warren

ら は

，

障 害 物の必 要 性に気づ か な かっ たのか もしれない。 　二っ 目の_{可 能性}は

，

実 験 参 加 者の_行動の違いである。 Warren らは

，

ヘ _{ッ ド}マ ウ ン ト ディ スブ レイ を実 験 参加 者に装 着させ

，

仮 想 空 間 内 を実 際に歩かせ て い た

。一

方

，

本 研究で は

，

VES 内で実 験 参 加者は歩か ず

，

身体の _向き を 変え るために垂 直 軸 回 りに身 体 を 回 転 させて い た。 こ の よ う な行 動の違い が

，

身 体 制 御 系の フ ロ

ー

の利用方 法 を 変えて い たのか もし れ ない_{。 す}な わ ち

，Warren

らの 研 究の よ うに実 際に歩 行 する場 合には

，

障 害 物が なくて も身 体 制 御に フ ロ

ー

が_{利 用}で き

，

本 研究の よ うに身 体の 向きのみを変え る行 動の場 合に は

，

身 体 制 御に フ ロ

ー

_を 利 用す る た めに障 害 物が 呈示さ れ る 必要が あ るの か も し れ ない

。

こ の点 を 明らかにする に は

，

さ ら なる研 究 が 必 要であ ろ う。 　迂回行 動 時の身 体 移 動 を 制 御 するために

，

脳は視 覚 情 報だ けで な く体 性 感 覚 情 報も利用 す る ことが で きる

。

オ プ ティ ッ ク フ ロ

ー

に よ っ て提 供さ れ る視 覚 情報を使え ば

，

自己身 体が将来ど こへ 向_{か う か を}知_{ること がで き}

，

自己身 体が障 害 物に衝 突す るか ど う か を予 測で きる

。

こ の 予測に基づい て

，

体 性 感 覚 情 報か ら得ら れ る身 体の現 在の _状態を 更新し

，

身 体が障害物に衝 突し ない よ うに し て い るこ と が本 研 究か ら示 唆 さ れる

。

こ の よ うに

，

脳は 視 覚 情 報 と体 性 感 覚 情 報 を協 調 的に処 理 するこ とで

，

安 全 な 迂 回 行 動 を 実 現 す るこ と がで き る と考え ら れ る。 引 用 文 献

Brandt，

　

T ．

，

　

Dichgans，

　

J

．

，

＆

Koenig，

　

E．

_（

1973

_）

．

　

Differ

・

　ential 　effects 　Qf　central 　versus 　peripheral　vision 　on

　egocentric 　and 　exocentric 　motion 　PercePtion

．

　Ex

’

　

1

）en

“

mentat 　Brain　1〜eseαr℃h

．

16

，

476

−

491

．

Crowell，

　

J

，

　

A ．

，

_＆

Banks ，

　

M ．

　

S．

_（

1996

_）

，

　

ldeal

　observer 　

for

　

heading

　

judgments

．

　

Vision

　

1

_〜esearch

，

36，471 −

49Q

，

Gibson

，

　

J．

（1950）

．

　Perception　of　the　visual 　world

．

　Bos

−

　ton：Houghton 　Mirnin

．

Li，

　

L．

，

＆

Warren ，

　

W ．

　

H ．

，

　

Jr

．

_（

2000

_）

．

　

Perception

　of

　

heading

　

during

　rotation ：

SuMciency

　of　

dense

　mo

−

　tion　parallax 　and reference objects

．

VisionRe

−

　search

，

40

，

3873

−

3894

．

Harris

_，

　

J

．

　M

．

，

＆ Rogers

_，

　B

．

　

J

．

_（1999_）

．

　

Going

　against 　the

　

flow．

7

「

rends 　

in

　

Cognitive

　

Sciences

，

3，

449

−450．

Matsumiya ，

　

K ．

，

＆

Ando ，

　

H ．

〔

2009

｝

．

　

WQrld −

centered

　perception　of　3D　oblect 　motion 　during　visual ！y

　guided　se 且f

−

motion

，

_ノbz47π α♂（_ゾVision

，

9_（1_）：15

，

1

−

13

、

Royden ，

　

C ．

　

S．

，

　

Banks，

　

M ．

　

S．

，

＆

Crowel1，

　

J．

　

A ，

_（

1992

_）

．

　

The

　perception　of　

heading

　

during

　eye 　move 【nents

．

　ノ＞dture

，

360

，

583

−

585

．

Royden

，

　C

．

　S

．

，

　Crowe11

，

　

J．

　A

．

，

＆ Banks

，

　M

．

　S

．

_（1994_）

．

　

Estimating

　

heading

　

during

　eye　mo ▽ements

．

　

Vision

　Research

，

34，3197−3214．

Rushton

，

　S

．

　K

．

，

　Harris

，

　

J，

　M

．

，

　Lloyd

，

　M

，

　R

，

，

_＆Wann

，

　

J．

　P

．

（1998 ）

，

Guidance 　of　locomotion　on 　foot　uses

　perceived　

target

　

location

　rather 　

than

　optic　flQw

．

　

Cu

η

卩

ent　

Biology，8，1191−1194．

van 　den　Berg

，

　A

．

　V

．

_（1992_）

，

　Robustness 　of　perception

　of　heading 　

from

　optic 　

flow．

　Vision　

1

〜esearch

，32，

　

1285−

1296

．

Warren ，

　

W ．

，

_＆

Hannon ，

　D

．

_（

1988

_｝

．

　

Direction

　of　self

−

　motion 　is　_perceived 　

from

　opUcal 　flow

，

_ハrat

’

ure

，

336，

　 162

−

163

．

Warren ，

　

W ．

　

H ．

，

　

Kay ，

　

B ．

　A

．

，

　Zosh

，

　

W ．

　

D ．

，

　Duchon

，

　A

．

　P

．

，

　＆

Sahuc，

　

S．

_（

2001

_）

．

　

Optic

　

now

　

is

　used 　to　cQntro ！

　 human 　walking

．

　Na　tu　re　

IV’

eur（〕science

，

4

（

2

）

，

213−216．

Warren ，

　

W ．

　

H ．

，

　

Jr．

，

　

Morris，

　M

．

　

W ，

，

_＆

Kalish，

　M

．

_（1988_）

．

　

Perception

　of　translational　

heading

　

rrom

　optical

　 flow

．

ノOurnα1　of 　ExPerimental　Psychotogy’H翻 α η

　PercePtion　and 　Perfomaance

，

14

，

646

−

660

．