情報処理学会 インタラクション 2022
IPSJ Interaction 2022

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ダミーカーソル実験におけるカーソルの遅延が自身のカーソル特定に与える影響
安中勇貴†1 山岸丈留†1 相澤裕貴†2 渡邊恵太†1
概要：マウスを用いて，画面内のカーソルを遠隔で操作するときにそれを「自身のカーソルである」ということを認識している．自身の操作と対象物の動きの同期によるものであると考えられている．そこに遅延が生じると同期が損なわれ，「自身のカーソルである」という感覚が損なわれると考えた．そこで本研究ではマウスの動きと画面の表示に遅延を与えた状況でダミーカーソル実験を行い，遅延がカーソルの探索に与える影響について調べる．

1. は じめに渡邊らは，GUI 上のカーソルを「自身の」と感じる要因を調べるためにダミーカーソル実験（図 1）を行なった[1]．ダミーカーソル実験では，ディスプレイ上に色形が同じでそれぞれ動きが異なる複数のダミーカーソルを表示し，参加者は動きの情報から自身のカーソルを探索する．
この実験の結果，色形が同じカーソルが複数あっても，自分が動かすマウスと動きが一致すれば，自身のカーソルを特定できることを明らかにした．渡邊らはマウスと同じ動

図1

きをすることがカーソルである感覚を生起すると考察しダミーカーソル実験た．
ダミーカーソル実験の結果は，GUI 上のカーソルにもGhallager の身体所有感 [2]の点でも説明できる．身体所有2. 遅 延ダミーカーソル実験

感とは「自分の一部である」という感覚であり，自身の身遅延ダミーカーソル実験環境とは，マウスの XY 動きの体と動きが同期している物体に身体所有感を感じることが入力に対して，カーソルの動きに遅延をを与えたダミーカわかっている．神保らの受動操作によるダミーカーソル実ーソル実験である．本研究ではカーソルの動きの遅延が複験[3]でも，それを裏付ける結果が得られている．

数のカーソルの中から自身のカーソルの特定に与える影響

さらに，動きの同期による身体所有感は，遅延によって減について調査した．

衰することがわかっている．嶋田らは，自身の手と同じ動2.1 実験環境きをする偽物の手を使った実験[4]で，実際の手の動きよ実験機材を図 2 に示す．実験では，ディスプレイ，り偽物の手が遅れて動くと身体所有感が減少し，200ms 以

EIZO EV2336W-Z，23.8 インチ，解像度上の遅延で完全に身体所有感を感じなくなることを明らか

リフレッシュレートにした．我々は嶋田らと同じ現象が GUI 上のカーソルにンの OS，Windows10，マウスは Rival 650 Wireless を使も起こり，ダミーカーソル実験においてカーソルの遅延が用した．また、押しボタンとして RI-FP1Bk を使用した．

自身のカーソル特定に影響すると考えた．

1920 × 1080，

60Hz を使用する．使用するパソコ

また実験環境は図 3 のとおりである．

そこで本研究では，カーソルの動きを遅延させたダミ

実験アプリケーションは小川らのダミーカーソル実験

ーカーソル実験「遅延ダミーカーソル実験」を設計した．

プラットフォーム[5]を使用する．また，ダミーカーソル

遅延ダミーカーソル実験によって，カーソルの遅延が自身のアルゴリズムは相澤らの回転角アルゴリズム[6]を用いのカーソル特定への影響を調べる．本稿では，遅延ダミーた．

カーソル実験の実験環境について説明し，その実験から得なお今回の実験における遅延は，通常時にマウスを使られた結果を報告する．また，本研究の知見からインタラ用したときにディスプレイに反映される時間を 0ms としクティブシステムへの応用について議論する．て扱う．
本実験に使用する遅延秒数以外のパラメータは以下の†1 明 治 大 学 総 合 数 理 学 部 先 端 メ デ ィ ア サイ エン ス学 科
†2 明 治 大 学 大 学 院 先 端 数 理 科 学 研 究 科 先 端 メ デ ィ ア サイ エ ンス 専攻© 2022 Information Processing Society of Japan666

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図25D082022/2/21

図3

実験機材

図4
とおりである．

実験環境

実験手順
けある自身のカーソルを探索する．自身のカーソルだ・ カーソルサイズ：50px
・ カーソル数：20 個と思うカーソルを特定したら押しボタンを押す．
3）押しボタンを押すと全てのカーソルは停止し，各カー・ ウィンドウサイズ：1080px × 1080px

ソル上にそれぞれ番号が表示される．参加者は自身の・ セッション回数：10 回

カーソルだと思うカーソルの番号を実験者に伝え，実・ カーソル速度：1 倍

験者は正誤を記録した．選択したカーソルが自身のカ・ タイムアウト時間：30 秒

ーソルであった場合を「特定成功」，ダミーカーソルで参加者の目とディスプレイの間隔は 60cm とする．

あった場合を「特定失敗」とした．
実験参加者はカーソルの遅延秒数 0ms, 100ms, 200ms,

2.2 実験手順

300ms, 400ms の 5 パターンを各 10 試行，合計 50 試行

1 セッション数ごとのタスクを図 4 と以下に示す．

（5×10）行った．本実験では参加者の集中力を維持する

1）ディスプレイに表示されるカウントダウンが終了する

ために 30 秒の制限を設け，制限時間を過ぎると次のセッと実験がスタートする．

トに移行する．タイムオーバーの時の探索時間は 30 秒と2）画面に複数のカーソルを表示し，参加者はただ 1 つだ

図6

図5

探索時間のヒストグラム

特定成功数のヒストグラム© 2022 Information Processing Society of Japan667

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図75D082022/2/21

図8

特定成功数の箱ひげ図

して換算し，特定失敗として扱った．
自身のカーソルの探索において定期的にマウスを止める

探索時間の箱ひげ図との探索時間と，有意差を示した．図 8 から 200ms 以上になると，遅延なし（0ms）より探索時間が長くなっていことで，マウスの動きを確認してから画面を見ることがでくのがわかる．

き，遅延秒数に関わらず特定できる．そのため参加者には

2.5

考察マウスを動かし続けるよう指示した．また，マウスを直線遅延なし（0ms）と遅延ありの結果から，カーソルの遅的に動かし続けるとカーソルは同じ動きをし続ける．その延が自身のカーソル特定に与える影響を考察する．図 7 とため遅延秒数に関わらず自身のカーソルを特定できるた

図 8 から，特定成功数と探索時間の両方において 0ms –め，参加者にはマウスを動かす際に数字の 0 から 9 を順番

300ms 間，0ms – 400ms 間に有意差があり，300ms とに書くように動かすよう指示をした．また各試行のはじめ

400ms は共に 0ms より特定成功数が低く，探索時間が長には発見した段階で書いていた数字の次の数字から書き始かった．さらに 0ms - 200ms 間には特定成功数の有意差がめるように指示をした．

なかったが，探索時間の有意差があり，200ms の方が探索2.3時間が長かった．このことから遅延が大きいと自身のカー

参加者

実験参加者は 19～23 歳の 10 名（男性 9 名，女性 1 名）で大学生及び大学院生であった．全ての参加者は正常な視ソルが特定しづらくなると考える．
また 0ms - 200ms 間より，0ms - 300ms 間と 0ms – 400ms

力あるいは矯正視力を持っていた．

間の方が有意差が大きい．これはカーソルの遅延が大きく2.4

なるにつれて自身のカーソルが特定しづらくなるからだと

結果

遅延条件ごとの探索時間と特定成功数を統計的検定で評価した．図 5 に特定成功数のヒストグラム，図 6 に探索時考えている．
0ms - 100ms の間には有意差がなかった．一方で，探索間のヒストグラムを示す．どちらも正規分布を仮定できな時間において 100ms の方が中央値が大きく，分布が広いため，ノンパラメトリックな Friedman 検定による評価い．このことから明確な差はなかったが 100ms の遅延もと Steel-Dwass 検定による多重比較を行なった．

自身のカーソル特定に影響している可能性がある．

まずは特定成功数の結果を述べる．Friedman 検定においてどの条件間にも有意差がなかった（p > .05）が，Steel-Dwass 検定による多重比較において 0ms と 300ms の間と，0ms と 400ms の間に有意差があった．図 7 の箱ひ3. 議 論
3.1

遅延と GUI 上の身体所有感

遅延ダミーカーソル実験の結果から遅延があると自身げ図に遅延条件ごとの特定成功数と，有意差を示した．図のカーソルが特定しづらくなることがわかった．また，遅7 から遅延が 200ms 以下の場合は特定成功数に差がないの延が無いときと明確に差が出るのは 200ms の時だった．

に対して，300ms 以上になると特定成功数が下がっている

先行研究では 200ms を境として身体所有感が徐々に減少ことがわかる．

することがわかっており，今回の実験の結果と一致する．

次に探索時間の結果を述べる．こちらも Friedman 検定において有意差がなかった（p > .05）が，Steel-Dwass 検定による多重比較において 0ms と 200ms の間（p < .05），このことから自身のカーソルが特定しづらくなったのは身体所有感が減少したからであると考える．
また身体所有感が減少したのは遅延によって，遅延が大0ms と 300ms の間（p < .001），0ms と 400ms の間（pきくなると画面上のカーソルの動きがより過去のものとな< .001）に有意差があった．図 8 の箱ひげ図に遅延条件ごり，現在の手の動きと乖離が大きくなるからだと考える．

© 2022 Information Processing Society of Japan668

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3.2

マウスの動かし方が自身のカーソルの特定に与える

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くなる可能性がある．そのため，カーソル遅延を用いた
Pseudo-haptics 設計では，300ms 以内の遅延にした方がい影響
今回は参加者に数字の 0 から 9 を順番に書くように動かいと考えられる．今後はカーソル遅延によるカーソルへのすよう指示をした．これは予備実験においてマウスの動か印象を調べ，その結果と遅延ダミーカーソル実験の結果をし方を工夫すると，遅延秒数にかかわらず自身のカーソル照らし合わせることで，Pseudo-haptics にどう応用できるを特定できることがわかったからである．たとえばずっとのか調べる．

右に直線的に動かすと，遅延の影響なく自身のカーソルを4. お わりに特定できる．このとき参加者は「自身の」と感じるカーソル探索タスクから，継続的に同じ動きをするカーソル探索

本研究ではカーソルの動きを遅延させた状況下でダミータスクとなり，実験の目的や性質が変わってしまう．これ

カーソル実験を行い，遅延が自身のカーソルの特定に与えは GUI 上のカーソルに「自身の」と感じる要因を調べる

る影響について調べた．その結果，遅延が自身のカーソルというダミーカーソル実験の趣旨に反する．の特定に影響を与えることがわかった．

予備実験後に我々はカーソルの動かし方をどう制限するか試行錯誤した．最初は直線を動かさないように伝え

参 考資料た．その結果，参加者が動かし方に戸惑ってしまったり，[1] 渡邊恵太, 樋口文人, 稲見昌彦, 五十嵐健夫. 複数ダミー操作方法に気を取られて自身のカーソルを特定できなくなカーソル中における自分自身のカーソル特定．情報処ったりした．次に，既存の文字や記号を描く動かし方に方理学会インタラクション論文集, 25-31, 2013.

針を変えた．最初はアルファベット小文字のブロック体で試したが，アルファベットの順番を忘れてしまう，アルファベットを書くことに集中してしまい実験が正常に行えな[2] Gallagher, Shaun. "Philosophical conceptions of the self:
implications for cognitive science." Trends in cognitivesciences 4.1 (2000): 14-21.

いという問題があった．次に普段から使いなれている英数[3] 神保一馬，相澤裕貴，佐藤大輔，渡邊恵太．ダミーカ

字を描く方法に変えたところ，アルファベットを使ったとーソル実験における受動的な探索でのカーソル特定．

きの問題を解決できたため，今回は英数字を描く動かし方

第 192 回ヒューマンコンピュータインタラクション研を採用した．

究発表会，2021

しかし，英数字を使ったことによる実験への影響がある[4] 嶋田総太郎，ロボットハンド錯覚における自己身体の可能性が考えられる．実験後のインタビューにおいて，プロジェクション，2017 年度人工知能学会全国大会，「マウスで数字や文字を書くことが難しかった」，「数字を31，2017書くことに意識を取られてしまう場面があった」という意[5] 小川恭典，相澤裕貴，渡邊恵太．実験者フレンドリー見があった．このことから，マウスの動かし方について複なダミーカーソル実験プラットフォームの開発，イン

雑な指示を出すと，参加者がマウスを動かすことに気を取

タラクション 2021，“DummyCursorPlatform”

られ，正常なデータが取れない可能性がある．これらは事前に参加者が動かし方を練習することで解決できると考え

https://github.com/keitalab/DummyCursorPlatformている．一方で，そもそもマウスの動かし方を制限する（参照 2021,12,19）と，マウスの動かし方と自身のカーソル特定との関係が分[6] 相澤裕貴，渡邊恵太．ダミーカーソルアルゴリズムが析できない可能性がある．この解決方法として，普段のマもたらす自身のカーソル発見への影響調査．第 184 回

ウスの動かし方を分析して，それに基づいた動かし方のパヒューマンコンピュータインタラクション研究発表

ターンを考案し，それを描くように指示する方法を考えて会，2019

いる．
3.3

インタラクティブシステムへの応用

視覚情報から擬似触覚を生み出す Pseudo-haptics という現象がある．カーソルを用いた Pseudo-haptics 研究では，カーソルの遅延が使われている [7]．たとえば
VisualHaptics では，カーソルの遅延を用いて風や液体の抵抗感を表現している[8]．これらの設計は，設計者の感覚[7] 渡邊淳司，Haptic Design における Pseudo-haptics 技術の役割および表現分野での事例紹介，システム／制御／情報，2017 年 61 巻 11 号 p. 459-462[8] Keita Watanabe, Michiaki Yasumura. VisualHaptics:Generating Haptic Sensation Using Only Visual Cues,
Ace2008, Proceedings of the International Conference on
ACE 2008, pp405, 2008に委ねられている場合が多い．
今回の実験結果は，定量的な Pseudo-haptics の設計に役立つと考えている． たとえばカーソル遅延を 300ms 以上にすると，身体所有感がなくなり Pseudo-haptics を感じな© 2022 Information Processing Society of Japan669