情報処理学会 インタラクション 2020
IPSJ Interaction 2020

3B-57
2020/3/9

インタラクションにおける慣れの効果の調査
髙田 友樹1

笹倉 万里子1

概要：本論文ではインタラクションにおける慣れの効果の調査を行う．慣れの効果を調べるための実験用に新しいインタラクションのシステムを開発する．新しいインタラクションの題材として「視線入力とハンドジェスチャを併用したインタラクション」と「ハンドジェスチャによるインタラクション」を利用したシステムをそれぞれ開発し，それらを一定の期間使ってもらう評価実験を行う．本番実験の結果として，各操作方法において複数回操作訓練と本番実験を行うことで，操作時間や誤操作の回数が減り，慣れの効果が得られた．ただ慣れの効果をより発揮するためには事前実験の実施やシステムの改善や評価実験の再設計が必要であることが分かった．

1. はじめにる．結果として，慣れがトークスイッチ操作の認知的負荷に影響し得るとしている．原ら [5] は音声対話による楽曲

近年，情報技術の発展により今までとは異なる新しいデ検索システムを構築し，ユーザが複数回利用したときのイバイスやシステムが現れてきている．それらの新しいデバンタフェースの評価に関して報告している．結果として，イスやシステムにおいては，一般的なインタラクションと使用回数を重ねるごとに客観的評価及び主観的評価共に向は大きく異なるインタラクションを行う場合があり，多く上し，誤り改善による成功率の向上も見られたとしている．の人々が操作に戸惑うことが予想される．それらのシステ

実際に初めてシステムを使用する際には，まずどのようムを快適に利用できるようになるには慣れが必要になるとな機能があり，どのようにして操作できるのかということ考える．

を覚える必要がある．速く正確に覚えてもらうには，分か

本論文では，新しいインタラクションにおける慣れの効り易く勘違いの少ない操作方法とその説明が必要である．

果の調査を行う．新しいインタラクションの題材として勘違いの少ない操作を実装するためには，一貫性のあるデ「視線入力とハンドジェスチャを併用したインタラクショザインにすることや，既存のインタラクションや実空間にン」と「ハンドジェスチャによるインタラクション」を利おける動作と関連させることが効果的と言われている．一用したシステムをそれぞれ開発する．それらを一定の期間

般的には操作は説明書を読むことで理解されるが，場合に数人の方々に使ってもらう評価実験を行い，その結果につよっては実際に使用している動画や画像で表したり，デモいて考察を行う．

を行ったりすることもある．

2. インタラクションにおける慣れ

ただ操作方法を覚えただけでは円滑な操作ができない場合がある．それは同じ操作でも人それぞれその仕方に異な扱ったことのないシステムやデバイスを使用するときにる部分があるからである．例えば，初めて自転車を見た人は操作方法について理解する必要がある．時にはその理解が自転車に乗って動かす方法がサドルに座ってハンドルをや記憶に時間がかかり，慣れのためにはある程度の練習や握り，ペダルをこぐことだと覚えたとする．しかし，ただ訓練が必要になる．ここで慣れとは，経験により操作方法ペダルを足で押すだけではバランスがとれず，うまく前にを覚えて理解し，習熟することとする．

進めずに転ぶ可能性が高い．練習を積み重ねることで，バ新しいシステムやインタフェースにおける慣れに関するランスがうまくとれるようになり，自転車に乗れるように考察や，長期間の実験を行うことで慣れの影響を調べるなるのである．このように文章化したり絵や動画で表した様々な研究が行われている [1][2][3]．菊池ら [4] は音声イン

りして他人が説明するだけでは，理解が進まない場合があ

タフェースの評価方法の確立のために，事前訓練や経験にる．そのため，複数回の操作を繰り返すことで操作のコツよる習熟が被験者の操作や評価に与える影響を調べていをつかむ必要があると考える．
本研究ではインタラクションにおける慣れの効果につい1

岡山大学大学院自然科学研究科© 2020 Information Processing Society of Japan992

情報処理学会 インタラクション 2020
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3B-57
2020/3/9て調査を行うために同じシステムを複数回使用してもらう評価実験を行う．評価実験ではインタラクションに慣れるための「操作訓練」とそのインタラクションに対してどの程度慣れの効果が得られたかを確かめるの「本番実験」を行う．評価実験で使用するシステムとして，画像の閲覧や操作が可能な画像管理システムを開発する．4 人の被験者にそのシステムを用いた訓練と本番実験を週 1 回の計 8 回行ってもらうこととする．ただ最後の週は操作訓練を行わず，本番実験のみを行う．7 回の操作訓練と本番実験を行うことでシステムやインタラクションにある程度慣れると

図 1 メイン画面予想する．ここで慣れの効果とは，慣れによる身体的・心理的な負担の減少と円滑な操作が可能になることとする．
慣れの効果の調査では，各本番実験における操作時間，誤操作の回数，身体的疲労の感じ方の変化に関して調べる．
この評価実験を行うことで得られる実験結果について 3
つの仮説を立てる．
仮説 1：操作訓練と本番実験の回数を重ねることで初めの1，2 回目の本番実験を行ったときよりも操作時間が短くなる．
仮説 2：操作訓練と本番実験の回数を重ねることで初めの1，2 回目の本番実験を行ったときよりも誤操作の回数

図 2 閲覧画面が少なくなる．
仮説 3：操作訓練と本番実験の回数を重ねることで初めの1，2 回目の本番実験を行ったときよりも身体的疲労を感じにくくなる．
仮説 1 は操作訓練と本番実験の回数を重ねることで次に行いたい操作の方法をすぐに思い浮かべられるようになり，
上手くシステムを扱えるようになることで誤操作が減り，結果として操作時間が短くなると考えたものである．仮説2 は操作訓練と本番実験の回数を重ねることで操作方法の勘違いが減ったり，誤操作しやすい状況を避けるようになったりすることで，誤操作の回数が少なくなると考えた

図 3 編集画面ものである．仮説 3 は操作訓練と本番実験の回数を重ねることで操作方法がすぐに思い浮かび，誤操作が減ることで

2, 3 はそれぞれメイン画面，閲覧画面，編集画面を示してストレスが減り，操作時間も短くなり，結果として身体的いる．メイン画面に列挙される画像群について，操作訓練疲労を感じにくくなると考えたものである．

や本番実験で使用する画像は１枚，その他特に操作を行わ

3. 画像管理ステム
3.1 システムの概要

ない画像については２枚並べている．評価実験において操作する画像を見つけやすくし，間違えて他の画像を操作しないようにするためである．

本研究では評価実験で使用するためのシステムとして画本システムではいつどの操作を行ったかについての操作像管理システムを開発する．今回開発する画像管理システ

ログを記録する．これを用いて，各操作にかかった時間とムでは，Leap Motion 社のハンドジェスチャによってコン誤操作の回数を調べる．

ピュータの操作ができるデバイスである Leap Motion とTobii 社の視線入力を可能にするデバイスである Tobii Eye

3.2 定義する機能と操作方法

Tracker 4C を用いる．画像管理システムは画像の閲覧，コシステム全体として定義する機能は 12 個である．表 1

ピー，削除，編集を行えるものとする．画像管理システムにシステムにおいて定義する機能と各機能の操作方法をは操作の過程で 3 つの画面を行き来する設計とする．図 1,示す．
メイン画面において定義する機能は表 1 の「1. 画像ド© 2020 Information Processing Society of Japan993

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表 1

画像管理システムにおいて定義する機能（視線入力とハンドジェスチャを併用した操作の場合）

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表 2 視線入力とハンドジェスチャを併用した操作の内，ハンドジェスチャのみを用いた操作と異なる部分定義する機能操作方法

定義する機能

ハンドジェスチャのみを用いた操作方法

1. 画像ドラッグ操作

選択したい画像の上にカーソルを置き，4. 画像切り替え操作

人差し指のみを伸ばして画面に対して

2. スクロール操作

その状態で手をグーの形にしてその手垂直方向に向けた状態で，人差し指を左を動かし，ドロップしたい位置で手を（右）に向けてそのカーソルが画面の左パーの形にする

端（右端）を超えるたびにフォルダ内の画像が並んでいるボックスの上もしく前（後）の画像に切り替わる.

は下の端にカーソルを置き続けること

12. カーソル移動操作

でその方向にスクロールする

3. 閲覧画面遷移操作

人差し指を伸ばした状態でその手を動かすことでカーソルが移動する

選択したい画像の上にカーソルを置き，その状態で親指と人差し指を伸ばし続4. 画像切り替え操作

ける

週に本番実験のみを行う．つまり本番実験は計８回行う．

画面の左端（右端）にカーソルを置き続被験者は全部で４人である．

けることでフォルダ内の前（後）の画像に切り替わる

5. 閲覧画面終了操作

人差し指と小指を伸ばし続ける

6. パネルクリック操作

各パネルの上にカーソルを置き，その7. ドローイング操作

状態で親指と人差し指を伸ばす
鉛筆もしくは図形のパネルをクリック

いてインタラクションに慣れるために行うものである．週した後，画像上にカーソルを置き，その1 回 15 分程度の訓練を 7 回行う．訓練の内容は視線入力状態で親指と人差し指を伸ばしながらとハンドジェスチャを併用したシステムを用いた訓練を 2

画像上の拡大したい部分にカーソルを置き，その状態で両手をグーにして手9. 画像移動操作
10. 保存操作

操作訓練は視線入力とハンドジェスチャを併用したシス
テムとハンドジェスチャのみを用いたシステムの 2 つにお手を移動させる

8. 拡大縮小操作

4.1 操作訓練

回，ハンドジェスチャのみを利用したシステムを用いた訓練を 2 回の計 4 回行う．訓練を行う順番は被験者 2 人はまと手を近づけることで縮小し，手と手ず視線入力とハンドジェスチャを併用したシステムを 2 回を離すことで拡大する行った後にハンドジェスチャのみを利用したシステムを用画像上にカーソルを置き，その状態でいた訓練を 2 回行う．残り 2 人はハンドジェスチャのみを手をグーにしてその手を移動させる利用したシステムを用いた訓練から先に行う．訓練の内容

両手の人差し指と中指を伸ばすことでとしては，本番実験で行う内容と操作量は類似するものの，保存パネルが表示され，保存もしくはキャンセルのパネルをクリックする

11. 編集画面終了操作

両手の人差し指と小指を伸ばし続ける

12. カーソル移動操作

視線位置にカーソルが表示される扱う画像群は異なるものを使用する．

4.2 本番実験
本番実験では，視線入力とハンドジェスチャを併用した実験，マウス&キーボードを用いた実験，ハンドジェスチャラッグ操作」から「3. 閲覧画面遷移操作」までである．閲のみを用いた実験の 3 つの実験を行う．マウス&キーボー覧画面において定義する機能は「4. 画像切り替え操作」，ドを用いた実験を行う理由は一般的なコンピュータ操作に「5. 閲覧画面終了操作」である．編集画面において定義す用いられるマウス&キーボードを用いた場合の操作時間をる機能は「6. パネルクリック操作」から「11. 編集画面終評価基準とするためである．各実験の内容は同一であり，了操作」までである．全画面に共通する操作は「カーソル操作方法のみが異なる．表 2 はその操作方法の置き換えに移動操作」である．

ついて示している．マウス&キーボード操作については一

4. 評価実験

般的なファイル管理ソフトやペイントソフトで行う操作方法と同様のものにしている．

本研究では，新しいインタラクションに慣れるための本番実験の手順は，まず操作説明を行う．その後，実験「操作訓練」とそのインタラクションに対してどの程度慣者が本番実験と同様の内容のデモを行う．このデモの中でれの効果が得られたかを確かめるための「本番実験」を行

詳細な操作説明とデバイスのセンサ範囲と注意事項についう．操作訓練と本番実験は同じ日に行い，まず初めに本番て説明する．ただし，2 回目以降の本番実験では操作説明実験を行った後に操作訓練を行う．操作訓練を終えた後では省く．次に被験者に合わせて目のキャリブレーションをは身体的な疲労がたまっていることが考えられ，それが影行う．キャリブレーションでは, 正確に視点を算出するた響してパフォーマンスが落ちる可能性があるからである．

めに被験者の目の特徴を計測し，その特徴に合わせて較正

7 回本番実験と操作訓練を行い，最後の訓練を終えた次のを行う．その後は本番実験と同様の手順内容で各操作方法© 2020 Information Processing Society of Japan994

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についてそれぞれ 1 回操作練習を行う．それから，被験者の半分の方にはまず初めに視線入力とハンドジェスチャを併用した実験を，次にマウスを用いた実験，最後にハンドジェスチャのみを用いた実験を行う．残りの半分の被験者の方には逆の順番で実験を行う．それは後に行う実験の方が多少はハンドジェスチャの操作を覚えて理解していることが予想されるからである．本番実験の最後にアンケートを行う．本番実験を行う際は，実験者は基本的に助言や指摘は行わず，実験の手順内容を指示するのみとする．
各操作方法における実験内容は，指定された異なる画像3 枚について，まず初めに 1 枚目をコピーして，2 枚目を削除し，3 枚目を閲覧した後編集を行う．3 枚目の画像における編集操作では，指定された色と太さで鉛筆もしくは図形を画像に張り付ける操作を 3 回行い，最後に保存をし図 4 各本番実験にかかった時間（視線とハンドジェスチャを併用した操作）てメイン画面に戻る．

4.3 実験結果
評価実験は 4 人の被験者の方々に行ってもらった．以下
評価実験において視線とハンドジェスチャを併用した操作を先に行う２人を A，B とし，ハンドジェスチャのみの操作を先に行う２人を C，D と表記する．実験参加者の年齢は 20 代，性別は全員男性，利き手は全員右手であった．
まず 1 回目の評価実験を行った際に，実験内容が書かれた手順書を渡して読みながら行うように指示したところ，手順を途中で覚えたからと読まずに手順を間違える事態が多発した．そこで 2 回目以降の実験では手順書を実験者が読み上げて被験者にはそれに従って操作してもらうことに

図 5 各本番実験にかかった時間（ハンドジェスチャ操作）した．
本番実験で得られた操作ログについて調べた．図 4, 5,6 は全 8 回の本番実験の中で各操作方法においてかかった時間の推移を示している．先に示した通り，1 回目の本番実験では手順書を読みながら行ったこともあり，操作に大幅に時間がかかった．2 回目の本番実験では視線とハンドジェスチャを併用した操作においては平均 3 分程度，ハンドジェスチャのみの操作においては平均 3 分 30 秒程度かかった．最終的に 8 回目の本番実験では視線とハンドジェスチャを併用した操作においては平均 1 分 50 秒程度，ハンドジェスチャのみの操作において平均 1 分 40 秒程度かかったことから，どちらの操作も 1，2 回目の本番実験から平均 1 分以上短くなった．

図 6

各本番実験にかかった時間（マウス&キーボード操作）

次に図 7, 8 は全 8 回の本番実験の中で各操作方法において誤操作した回数の推移を示している．１回目の本番実験もない（3 点）」，「あまりそう思わない（2 点）」，「全くそうでは 30 回から 100 回程度誤操作しているが，2 回目は多く思わない（1 点）」の 5 段階評価で回答してもらった．表 3,の人が 10 回，20 回程度の誤操作であった．最終的にはど

4, 5 は本番実験後のアンケートにおいて「実験において腕ちらの操作も 10 回程度の誤操作であった．

は疲れましたか？」，「実験において目は疲れましたか？」

各ジェスチャやシステムの評価に関するアンケートはと各操作方法について聞いた時のアンケート結果の推移を「非常にそう思う（5 点）」，「そう思う（4 点）」，「どちらで示している．ハンドジェスチャのみの操作の場合では，１回目の実験においては腕の疲労を感じた方が多かったが最© 2020 Information Processing Society of Japan995

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表 4

腕の疲労の推移（ハンドジェスチャ操作）
被験者
実験

ABC

D

1 回目

42

4

4

4 回目

342

1

8 回目

321

1

表 5 目の疲労の推移（視線とハンドジェスチャを併用した操作）
被験者
実験

AB

C

D

1 回目

42

1

2

4 回目

33

1

1

8 回目

32

1

1た．それは誤操作が起こったときにはその修正に時間がか
図 7 各本番実験で誤操作した回数（視線とハンドジェスチャを併用した操作）かるからである．8 回目の本番実験において視線とハンドジェスチャの併用した操作とハンドジェスチャのみの操作のどちらの場合も，マウスと比較すると 40，50 秒程度多い結果となっている．これは各ジェスチャには約 1 秒以下の判定時間があることと，誤操作が数回程度起きていたためである．
仮説 2 の通り，操作訓練と本番実験を数回こなすことで誤操作の回数が少なくなった．しかし，回を重ねるごとに誤操作が少なるわけではなかった．操作方法を理解したつ
もりでも手の形が曖昧な場合，例えば指の曲げ方が甘い場合には誤操作が起きている．8 回目の本番実験において視線とハンドジェスチャの併用した操作とハンドジェスチャのみの操作のどちらの場合も 10 回程度の誤操作があった．
一部のジェスチャについて誤操作が特に多く起こっていたため，ジェスチャの判定方法を変えることで誤操作が減る可能性がある．
仮説 3 の通り，腕の疲労について，操作訓練と本番実験

図 8

各本番実験で誤操作した回数（ハンドジェスチャ操作）

表 3 腕の疲労の推移（視線とハンドジェスチャを併用した操作）被験者を数回こなすことでハンドジェスチャのみの操作の場合は腕の疲労が少なかったと感じる方が多かったが，視線とハンドジェスチャを併用した操作の場合はあまり変化はな

実験ABCD

かった．これはハンドジェスチャのみの操作の場合は特に1 回目

4214

手を多用するため，１回目の本番実験においては疲労の度

4 回目

3421

合いが大きかったが，数回の操作訓練と本番実験をこなす

8 回目

3211

ことで，円滑に操作ができるようになり，腕を使う時間が減ることで疲労を感じにくくなったと考える．そもそも視終的には腕の疲労を感じなくなった方が 2 人いた．視線と線とハンドジェスチャを併用した操作の場合は，視線のみハンドジェスチャを併用した操作の場合では，本番実験をの操作があり，手を休めることができる時間もあるため，回数こなしても腕や目の疲労の感じ方に差がない方がほと操作訓練と本番実験をこなす前の１回目の本番実験から疲んどであった．

れをあまり感じない人が見られた．また目の疲労に関して

5. 考察
実験結果から仮説 1 の通り，操作訓練と本番実験を数回はあまり差は見られなかったことから，視線操作を覚えて理解した場合であっても目の疲労の感じ方にあまり差はないのではないかと考える．

こなすことで１，2 回目よりも操作時間が短くなった．しこれらの結果から，今回の評価実験において一定の慣れかし，回を重ねるごとに操作時間が短くなるわけでなかっの効果は得られたと考える．ほとんどの操作方法を勘違い© 2020 Information Processing Society of Japan996

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することなく，短い時間で覚えられている方が多く，操作説明も適切であった．ただ一部の操作の説明が適切ではな[3]

かったため，被験者が操作方法を勘違いする事態が起こった．そのため，事前実験を行い，システムや操作方法に関[4]する説明に勘違いする部分や誤操作が起きやすい操作がないことを確認し，修正する必要があった．
ただ今回開発した画像管理システムには問題がある．それは操作が失敗したときに，手の形や動かし方に問題があるのか，それとも手と Leap Motion の位置関係に問題があ[5]

タラクション 2018, pp.191–196, (2018).
佐藤稔久 : ユーザの利用経過を考慮した情報機器の高齢化対応インターフェースに関する研究, 博士論文, 慶應義塾大学, (2005)．
菊池 英明, 北村 泰司, 本島 嘉朗, 山田 哲史, 宮澤 幸希,
白勢 彩子：音声インタフェース評価における慣れの影響の分析, 情報処理学会研究報告. SLP, 音声言語情報処理,Vol.67, pp.97–102, (2007).
原 直, 白勢 彩子, 宮島 千代美, 伊藤 克亘, 武田 一哉 :音声対話インタフェースの長期利用時における学習効果の評価, 情報処理学会研究報告. SLP, 音声言語情報処理,Vol.55, pp.17–22, (2005).

るのかが分からないことである．そのためシステムをどのように改善すべきかが分かりづらかった．デバイスのセン
サ範囲は非常に重要であり，手と Leap Motion の位置関係によっては認識がうまくいかないことが多いが，それを常に気を付けている被験者はほとんどいなかった．改善案
として，操作訓練のときだけでも，操作を行っている最中に手と Leap Motion の位置関係は良いのかどうかや，手の形がどのように認識されているかを画面内に表示する方法がある．もしくは，操作説明書以外にもシステムやデバイスに関する取扱説明書を渡してそれを読んでもらう方法がある．
今回の評価実験では，実験の間隔が 1 週間に 1 回であったために操作時間や誤操作の回数が安定して減らなかった可能性がある．実験の間隔を狭めることで慣れの効果がより発揮されるのではないかと考える．

6. おわりに本研究ではインタラクションにおける慣れの効果の調査を行うために，「視線入力とハンドジェスチャを併用したインタラクション」と「ハンドジェスチャによるインタラクション」を設計し，それを利用したシステムをそれぞれ開発した．それらを一定の期間４人の方々に使ってもらう評価実験を行なった．結果として，各操作方法において複数回操作訓練と本番実験を行うことで，操作時間や誤操作の回数が減り，一定の慣れの効果は得られることがわかった．ただ 7 回の操作訓練と本番実験を重ねた状態においても 10 回程度の誤操作が残る結果となった．そのため，事前実験を行うことでシステムの改善や実験の再設計を行え
ばより慣れの効果が得られると考えられる．今後は慣れの評価方法に関する考察と，慣れに必要な実験の設計を行う予定である．
謝辞 実験に協力してくださった方々に深謝する．
参考文献
[1]

[2]

Shneiderman, B., Plaisant, C., Cohen, M., Jacobs, S.,
Elmqvist, N. and Diakopoulos, N : Designing the User
Interface: Strategies for Eﬀective Human-Computer Interaction (6th Edition), pp.33–35, Pearson, (2016).
木戸 瑛一, 天早 健太, 杉原 慶哉, 中道 上, 渡辺 恵太：車内システムにおける非接触操作に対する慣れの検証, イン© 2020 Information Processing Society of Japan

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