閾値設定による 3 視線方向判定の可能性

本 章 で は ， 中 央 か ら 右 ま た は 左 へ の 視 線 移 動 を 判 別 で き る リ ア ル タ イ ム イ ン タ フ ェ ー ス に 特 化 し て 検 討 し た 。3 分 割 画 面 の イ ン タ フ ェ ー ス II 型 の 利 点 に つ い て は 第 5 章 で 述 べ た が ， 実 際 に 視 線 が 移 動 し な か っ た 場 合 も 判 定 で き る 方 式 が 導 入 で き れ ば ， 中 央 視 線 判 定 を 加 え た 3 方 向 を 判 定 で き る イ ン タ フ ェ ー ス の

を 判 定 で き る 可 能 性 に つ い て オ フ ラ イ ン 解 析 に よ っ て 検 討 し た 。 デ ー タ は 途 中 フ ィ ー ド バ ッ ク あ り の デ ー タ を 用 い た 。

閾 値 の 設 定 お よ び 判 定 は ， 後 に プ ロ グ ラ ム で 自 動 計 算 す る こ と を 考 慮 し て 以 下 の 順 に 行 っ た 。

(1) プ レ リ ア ル タ イ ム ス テ ッ プ の デ ー タ 全 て の 中 央 視 線 時 の 反 転 10 回 目 に お け る ⊿Sa お よ び ⊿Sb の 平 均 値(Sa-avg，Sb-avg)お よ び 標 準 誤 差 (SE)を 算 出 す る 。

(2) 左 視 線 用 の 閾 値(SH-L)お よ び 右 視 線 用 の 閾 値(SH-R)を そ れ ぞ れ 以 下 の よ う に 定 義 す る 。

⊿Sa: SH-L = Sa-avg – (SE × h), h = 0, 1, 2, … ,10 SH-R = Sa-avg + (SE × i), i = 0, 1, 2, … , 10 但 し ，SH-L < SH-R と す る 。

⊿Sb: SH-L = Sb-avg + (SE × j), j = 0, 1, 2, … , 10 SH-R = Sb-avg – (SE × k), k = 0, 1, 2, … , 10 但 し ，SH-L > SH-R と す る 。

(3) 判 定 は 以 下 の よ う に 行 う 。

⊿Sa: ⊿Sa < SH-L → 左 視 線 判 定

⊿Sa > SH-R → 右 視 線 判 定

SH-L < ⊿Sa < SH-R → 中 央 視 線 判 定

⊿Sb: ⊿Sb > SH-L → 左 視 線 判 定

⊿Sb < SH-R → 右 視 線 判 定

SH-R < ⊿Sa < SH-L → 中 央 視 線 判 定

(4) プ レ リ ア ル タ イ ム ス テ ッ プ の デ ー タ を 用 い て ，(2)の 各 式 の h～k を 変 化 さ せ て(3)の 判 定 ル ー ル に 従 い 全 試 行 に お け る 正 解 率 を 算 出 し ，最 も 正 解 率 が 高 く な っ た 時 の SH-L お よ び SH-R を 本 実 験 で 用 い る 閾 値 と

す る 。

上 記 手 順 に 従 っ て 各 被 験 者 の 閾 値 お よ び 判 定 正 解 率 を 算 出 し た 結 果 を 表 6-3 に 示 す 。

こ の 結 果 か ら ， 被 験 者 Y1 お よ び H 以 外 は 高 い 正 解 率 が 得 ら れ な い こ と が 確 認 さ れ た 。 従 っ て 面 積 積 分 値 を 用 い た 場 合 で も ， 絶 対 値 に よ る 視 線 判 定 法 を 複 数 の 被 験 者 に 適 用 す る の は 難 し い と 考 え ら れ る 。

表 6-3 各 被 験 者 の 閾 値 と 判 定 正 解 率 閾 値(μV･msec)

被 験 者 使 用 ch 使 用 値

左 視 線 右 視 線

正 解 率(%) 平 均 値(%)

Y1 ch3 4.5 135.7 92.5

Y2 ch2 －72.6 18.0 48.8

Y3 ch2 －54.6 34.4 68.8

S1 ch1

⊿Sa

－40.3 30.9 43.8

S2 ch2 ⊿Sb 10.2 －70.5 55.0

H ch3 ⊿Sa －37.3 40.8 81.3

65.0

6.4.5 2 分 割 イ ン タ フ ェ ー ス I 型 と の 比 較

本 研 究 で は 不 快 感 の な い 仕 様 の ま ま 中 央 視 線 を 導 入 す る た め に ， イ ン タ フ ェ ー ス I 型 の 2 分 割 画 面 か ら イ ン タ フ ェ ー ス II型 の 3 分 割 画 面 へ と 仕 様 の 変 更 を 行 っ た 。3 分 割 画 面 の 仕 様 に お い て 平 均 84.2％ の 判 定 正 解 率 が 得 ら れ た が ， 判

定 精 度 に お け る 2 分 割 画 面 と の 優 位 差 を 確 認 す る た め ，2 分 割 画 面 に お け る 判 定 正 解 率 を 調 べ て み た 。イ ン タ フ ェ ー ス I 型 に 中 央 の 視 標 を 加 え た 画 面 を 用 い ， 一 部 の 被 験 者 （Y1，Y3，H） に フ ィ ー ド バ ッ ク あ り の 仕 様 で リ ア ル タ イ ム ス テ ッ プ を 行 っ て も ら っ た 。 判 定 チ ャ ネ ル お よ び 判 定 方 式 は 3分 割 の 場 合 と 同 様 と し た 。 結 果 を 図 6-4 に 示 す 。

図 6-4 の 結 果 か ら ，t 検 定 に よ る 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た が ，3 分 割 画 面 の 方 が 全 体 的 に 高 い 正 解 率 を 示 す こ と が 確 認 さ れ た 。 ま た ， 正 解 率 が 変 わ ら な か っ た 被 験 者 H に 使 用 感 を 聞 い た と こ ろ ，2 分 割 画 面 で も 途 中 フ ィ ー ド バ ッ ク に よ っ て コ ン ト ロ ー ル で き る が ，3 分 割 画 面 よ り も 高 い 集 中 力 が 必 要 と の こ と で あ っ た 。 ま た 全 て の 被 験 者 か ら ，2 分 割 画 面 で は 中 央 視 線 の 際 に 反 転 パ タ ー ン を 見 な け れ ば な ら な い た め ， 右 ま た は 左 を 見 る 際 に 他 方 の 視 標 が 気 に な り や す い と い う 感 想 も 得 た 。こ の 現 象 を 検 証 す る た め ，⊿Sa の 値 を 視 線 方 向 別 に プ ロ ッ ト し ，3 分 割 画 面 の 場 合 と 比 較 し て み た 。 結 果 を 図 6-5 に 示 す 。

図 6-4 2 種 の 画 面 仕 様 に お け る リ ア ル タ イ ム 判 定 正 解 率 の 比 較 0

20 40 60 80 100

3分割 2分割

画面仕様

判定正解率（％）

Y1 Y3 H 平均 被 験 者 92%

77%

図 6-5 2種 の 画 面 仕 様 に お け る ⊿Sa 分 布 の 比 較 (a)3 分 割 画 面 ，(b)2 分 割 画 面

（ 被 験 者 Y1，ch3:RO-LO， 全 試 行 デ ー タ ）

こ の 結 果 か ら ，2 分 割 画 面 の 場 合 は 中 央 視 線 時 の 分 布 の ば ら つ き が 特 に 大 き く ，各 視 線 方 向 の 分 布 の 重 な り も 大 き い た め ，⊿Sa の 違 い か ら 視 線 方 向 を 判 定 す る の が 難 し い と い え る 。こ の 原 因 は paradoxical lateralization か ら 説 明 で き る 。

2 分 割 画 面 の 場 合 は ， 中 央 視 線 の 際 に 反 転 パ タ ー ン を 見 る こ と に な る た め ， 理 論 上 は 右 脳 と 左 脳 の 両 方 で 視 覚 情 報 処 理 が 行 わ れ る 。 こ の と き 理 想 的 に は 右 脳 と 左 脳 の 情 報 量 が 等 し く な る と 考 え ら れ る が ， 実 際 に は そ の 時 々 の 状 況 に よ っ て 情 報 処 理 量 が 異 な る こ と が 予 想 さ れ る 。 そ の た め ，2 分 割 画 面 で は 中 央 視 線 時 の ⊿Saの 値 が 大 き く ば ら つ く も の と 考 え ら れ る 。

-150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300

ΔＳa

左 中 右

(a) 3 分 割 画 面 視 線 方 向

-150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300

ΔＳa

左 中 右

(b) 2 分 割 画 面 視 線 方 向

⊿Sa (μV･msec) ⊿Sa (μV･msec)

を 受 け る た め ， 理 論 上 は 右 脳 か ら の VEP と 左 脳 か ら の VEP が 相 殺 さ れ る こ と が 予 想 さ れ る 。 実 際 に は 相 殺 さ れ な い よ う で あ る が ，2 分 割 画 面 の 場 合 よ り も あ る 程 度 VEP が 一 定 に 制 御 さ れ る た め に ⊿Sa の ば ら つ き が 小 さ く な る と 考 え ら れ る 。

以 上 の 結 果 か ら ， 中 央 視 線 を 利 用 す る 場 合 に は や は り 3分 割 画 面 仕 様 の 方 が 理 論 上 も 事 実 上 も 安 定 し た 正 解 率 を 得 ら れ る こ と が 示 唆 さ れ た 。