視覚誘発型「微触感」錯覚が温冷覚に与える影響
Effects of visuo-tactile illusion using see-through HMD on thermal sensations
5116E004-8 太田 文也 指導教員 河合 隆史 教授 OHTA Fumiya Prof ． KAWAI Takashi
概要： 視覚誘発型「微触感」錯覚とは，視触覚の時空間的な同期によって，視覚のみで微弱な触感が生じる触錯覚現象である．本研究
では，触錯覚の質的特徴に関する客観的な評価として，温冷覚に着目し，錯覚現象の生起に関するメカニズムの検討を行った．具体的に は，シースルー型ヘッドマウントディスプレイ（HMD）を用いて温冷感を示唆する仮想物体を呈示し，微触感錯覚を伴う条件で皮膚温を 測定することで，客観的な評価を行い，主観的な評価結果と併せて検討を行った．その結果，視・触覚間のクロスモーダルな感覚情報に よって，温冷覚錯覚強度は向上するが，皮膚温に影響を与えにくいことが示唆された．
Keywords：cross-modal，illusion，tactile，thermal，see-through HMD, interface
1. はじめに
クロスモーダルとは，ある感覚の情報から他の感覚の情報を補完し て認知，解釈する，ヒトの特性を利用した感覚情報呈示の概念である[1]． これまで筆者らは，主に視・触覚間のクロスモーダルな感覚情報の呈示 に着目し，検討を行ってきた．最近では，シースルー型
HMD
を用いた 視覚誘発型「微触感」錯覚を対象として，触錯覚の強度や質的な特徴等 の評価方法について検討を進めている[2]．その中で，錯覚現象の生起の メカニズム解明を目的に，筆者らは，触錯覚の錯覚強度に関する客観的 な評価として，仮想物体とのインタラクションにおける筋出力に着目した [3]．その結果，錯覚強度の上昇に伴い，筋出力をはじめとした仮想
物体への接触行動が変化することが示された．そこで本研究では，触錯 覚の質的特徴に関する客観的な評価として，温冷覚に着目した．具体的 には，温冷感を示唆する仮想物体を掌に重畳表示し，その際の皮膚温計 測によって，客観評価を行い，主観評価の結果と併せて検討を行った．
図
1 実験環境
2. 実験方法
シースルー型
HMD（MOVERIO BT-300，Epson）に仮想物体を呈示
し，実験中の皮膚温計測に生体信号計測（biosignalsplux，PLUX）の TMP
センサを用いた．参加者は，正常な立体視機能を有する男女20
名を対 象とした．実験環境を図1
に示す．仮想物体として，視覚的に温冷感を示唆する炎と水の
CG
モデルを，参加者の眼前
35cm，下方 40cm
に呈示されるよう設定した．参加者に はHMD
を用いて仮想物体を掌上に載るように呈示した．参加者の視界 の例を図2
に示す．参加者に対して炎・水のCG
モデルを呈示する条 件をそれぞれ炎条件，水条件とし，ランダムな順番で実施した．各条件 それぞれ，4分間の閉眼状態の後，3分間の開眼状態の計7
分間，皮膚 温を測定した．結果や解析には，測定開始1
分後から3
分間の閉眼状 態（安静時）と3
分間の開眼状態（観察時）のデータを使用した．図
2 観察者の視界の例
3. 評価手法
客観的な評価手法として，刺激呈示開始から終了までに変化した「皮 膚温総変化量」と閉眼状態（安静時）で得られた皮膚温の平均値を基準 に刺激呈示中に得られた皮膚温との差を
10
秒ごとに算出した「皮膚温 変化量」を用いた．主観的な評価手法として，7 件法の評定尺度による質問紙法を用い た．質問紙では，「現実感」「主体感」「錯覚強度」に関する質問項目に 対して，各条件の課題終了後に
7
段階で回答を求めた．4. 実験結果
客観評価では，皮膚温総変化量と皮膚温変化量に関してそれぞれ
t
検 定を用いた比較を行ったところ，条件間の差について有意差や有意傾 向は得られなかった．10秒ごとの皮膚温変化量を図3
に示す．主観評価では，全ての質問項目において，中程度の肯定的な評価が得 られた．また，得られたデータを階層クラスター分析により
3
群に分 け，その群分けと呈示条件を要因，評点を従属変数として二元配置分散 分析，そして多重比較を行なった結果，錯覚強度の評価が低い群に比 べ，温感錯覚強度の評価が有意に高い群，冷感錯覚強度の評価が有意に 高い群に分かれた（図4）．
そして，上記の群分けと呈示条件を要因に，10秒ごとの皮膚温変化 量を従属変数として，二元配置分散分析を行ったところ，刺激呈示開始 から
10
秒後と20
秒後の皮膚温変化量において，交互作用に10％水準
で有意傾向が認められた（多重比較による，有意差や有意傾向は認めら れなかった）．刺激呈示開始10
秒後平均皮膚温変化量を図5
に示す（20 秒後も類似的な結果を示した）．5. 考察
評定尺度法の結果から，全ての質問項目において，中程度の肯定的 な評価が得られたことから，温冷感を示唆する視覚刺激が主観的な温 冷覚錯覚の生起を誘発している可能性が示唆された．また，階層クラス ター分析を行なった結果から，①錯覚による温冷感を知覚しにくい群
②錯覚による温感を優位に知覚する群③錯覚による冷感を優位に知覚 する群が存在する可能性が示唆された．しかし今回の実験からはグル ープ②とグループ③に分かれる要因を追求することができなかった．
そして皮膚温変化量において，特定の時間帯で呈示条件と群分けの組 み合わせによる影響がある可能性が示唆されたが，条件間に有意な差 が見られなかったことから，皮膚温への影響の度合いは弱いものであ ると考えられる．
6. まとめ
本研究を行なった結果，以下の知見が得られた．
（1） 視覚刺激により異なる温冷覚を知覚する
3
つの群の存在可能性（2） 視・触覚間のクロスモーダルな感覚情報によって，温冷覚錯覚 強度は向上するが，皮膚温に影響を与えにくい可能性
今後は，温覚と冷覚の知覚要因の違いなどを考慮した実験を行う必 要ある．本研究で得られた知見を活かし，複合現実や強化現実などのシ ステムにおける触錯覚をより生起させるための検討を行い，評価・応用 を行うことが重要であると考える．
（** p < .05）
図
3 10
秒ごとの平均皮膚温変化量図
4 錯覚強度
図
5 刺激呈示開始 10
秒後の平均皮膚温変化量参考文献：
[1] URCF
ク ロ ス モ ー ダ ル 設 計 調 査 分 科 会 に つ い て ，http://crossmodal-design.tumblr.com/about
[2]
盛川浩志，他：シースルー型HMD
を用いた微触感錯覚の呈示と 評価，日本バーチャルリアリティ学会論文誌，Vol.18， No. 2， 2013 [3]
太田文也，他：視覚誘発型「微触感」錯覚が筋出力に与える影響，日本バーチャルリアリティ学会大会論文集，11B-01，2016
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