[論文レビュー] Personal space of autonomous car's passengers sitting in the driver's seat

Éléonore Ferrier-Barbut, Dominique Vaufreydaz+3 more|arXiv (Cornell University)|May 9, 2018

Virtual Reality Applications and Impacts参考文献 25被引用数 12

ひとこと要約

本研究は、仮想現実を用いて自律走行車の周囲における個人空間を調査し、衝突リスクとは無関係に侵入されると不快感を引き起こす0.2 mの快適ゾーンが存在することを明らかにした。このゾーンは主に車両が移動している場合に顕在し、車両が乗客の身体の延長として認識されることを示唆しており、側面位置や歩行者数の影響はほとんどない。

ABSTRACT

This article deals with the specific context of an autonomous car navigating in an urban center within a shared space between pedestrians and cars. The driver delegates the control to the autonomous system while remaining seated in the driver's seat. The proposed study aims at giving a first insight into the definition of human perception of space applied to vehicles by testing the existence of a personal space around the car.It aims at measuring proxemic information about the driver's comfort zone in such conditions.Proxemics, or human perception of space, has been largely explored when applied to humans or to robots, leading to the concept of personal space, but poorly when applied to vehicles. In this article, we highlight the existence and the characteristics of a zone of comfort around the car which is not correlated to the risk of a collision between the car and other road users. Our experiment includes 19 volunteers using a virtual reality headset to look at 30 scenarios filmed in 360{\ extdegree} from the point of view of a passenger sitting in the driver's seat of an autonomous car.They were asked to say "stop" when they felt discomfort visualizing the scenarios.As said, the scenarios voluntarily avoid collision effect as we do not want to measure fear but discomfort.The scenarios involve one or three pedestrians walking past the car at different distances from the wings of the car, relative to the direction of motion of the car, on both sides. The car is either static or moving straight forward at different speeds.The results indicate the existence of a comfort zone around the car in which intrusion causes discomfort.The size of the comfort zone is sensitive neither to the side of the car where the pedestrian passes nor to the number of pedestrians. In contrast, the feeling of discomfort is relative to the car's motion (static or moving).Another outcome from this study is an illustration of the usage of first person 360{\ extdegree} video and a virtual reality headset to evaluate feelings of a passenger within an autonomous car.

研究の動機と目的

• 自律走行車の周囲に、個人の身体的接近行動を越えた個人空間ゾーンが存在するかどうかを調査すること。
• 共有都市環境におけるこの快適ゾーンの寸法および特性を測定すること。
• このゾーンが車両の運動状態、歩行者数、側面位置の影響を受けるかどうかを特定すること。
• 360° VRビデオを用いた自律走行車シナリオにおける乗客の不快感評価の有効性を評価すること。
• 車両の物理的形状が乗客の身体スキームにどのように統合されるかを検討すること。

提案手法

• 19名の参加者に360°ヘッドセットを装着させ、自律走行車の運転席から撮影された30の実世界シナリオをVRで提示した実験を実施した。
• シナリオでは、1人または3人の歩行者が、異なる側面位置および縦方向距離で、0 m/s（静止時）および7.5/15 km/hの速度で車両の横を通過した。
• 参加者は、視覚的不快感を覚えた時点で「ストップ」ボタンを押下し、自らの認識する快適ゾーンへの侵入を示した。
• 第一人称視点の360°ビデオを用いて、自律走行車の都市内走行におけるリアルな乗客体験を再現した。
• 距離、速度、歩行者構成に基づく不快感の閾値を特定するために反応を分析した。
• 衝突リスクを回避するため、直近の衝突が想定されるシナリオを除外し、不快感の認識にのみ焦点を当てた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 衝突リスクとは無関係に、侵入されると不快感を引き起こす快適ゾーンが自律走行車の周囲に存在するか？
• RQ2 車両の運動状態（静止 vs. 動作）が、この快適ゾーンのサイズおよび感受性にどのように影響を与えるか？
• RQ3 この快適ゾーンは車両の左右で対称的か、それとも片側に偏っているか？
• RQ4 通過する歩行者数が不快感の閾値に影響を与えるか？
• RQ5 車両のボディワークが、乗客の個人空間認識にどの程度統合されているか？

主な発見

• 自律走行車の周囲に、約0.2 mの顕著な快適ゾーンが存在し、歩行者の侵入が不快感を引き起こすことが判明した。
• 快適ゾーンのサイズは、歩行者数やその側面位置（左または右側）の影響をほとんど受けていない。
• 車両の運動状態（静止 vs. 動作）が強い影響を与える：車両が動いている場合、特に7.5 km/hの速度で不快感が生じやすかった。
• 性別による有意差は認められなかったが、1.2 mの距離で女性の方が感受性が高い傾向にあったが、統計的有意性は確認されなかった。
• 結果は、車両が乗客の身体スキームに統合されており、個人空間が車両の物理的境界を含むように拡張されているという仮説を支持している。
• 360° VRビデオの使用は、乗客の不快感評価に効果的かつ中立的であり、研究間で一貫性のある結果が得られた。今後の研究における有効性が示された。