計測自動剛御学会東北支部第179回研究集会（1998．12．1り
貴料番号179−1

ヴィジランス課題連行時における注意の視野特性
Visualfieldanisotropyofsustainedattentioninavigi】an亡etaSk
O梅内智元，和田阻・一，加藤孝義0Ti）mOyukiUmeuchi，YuichiWada，andTakayoshiKato
東北大学大学院情報科学研究科
GraduateSchoolofInformationSciences，TblmkuUniver昌ity
キ，ワード：ヴイゾランス（vigilm1Ce），持続的注意（Bu月tainedattention），視野（vi畠u且1ficld）
信号検出（Bi官nald．etectioJl），弁別カインデックス（diBCriminat］ilityindex）
連絡先：〒980−8577 仙台市青葉区片平2・1−1東北大学大学院情♯科学研究科加藤研究室
梅内智元．恥1．：（02皇）217・5080，一蹴L：川22）217−50腿，E一皿由l：um印Cbi＠cont∫d．i占．bhoku．弧jp

1．はじめに的とする，情報提示視野と課造成績の関係に関Lては，視近年のコンピュータ技術の発展と普及に伴い，情覚情報処理における左右半視野の非対称性（ラテ報提示端末としてCRTディスプレイをインターラリテイ）の間臨とLてこれまでに多くの研究がフェイスとして用いた作業形態が多くの労働環境行われている1）．また最近では，上下半視野間ににおいて一般的になりつつある．VDT（vi6ual

みられる視覚情報処理の機能分化特性についても

血叩1ayt即minal：視覚表示端末）を介した視覚注目されている6・10）．本研究の関心である− 選択性認知課題を円滑かつ確実に運行する上でVDT的注意模能と情報提示視野の関係については．選に提示きれる表示情報の役割は大きく．作業効率

択的注意の機能が左右あるいは上下半視野間で非や正確性といった作業成績はCRT上の情報提示対句な方向特性をすることが示唆きれている乃・の様式に少なからず依存すると考えられることか

西條（1998）且）は，集中的注意を必要とする視ら．人間の視覚情報処理特性に適合した設計原理

覚性弁別課題における刺激の空間的配置（刺激提に基づくインターフェイスデザインの開発が求め示視野）の影響を検討Lている．その結果，要弁られている．本研究では，提示情報の選択樺構と別利敵が視野の上下もしくは左右のどの位置に提しての視覚的注意の特性に注目し，VpT作業時の示されるかによって視覚性課題の反応時間が異な視覚情報処理における注意機能の特性を解明する

ること，また，このような上下・左右視野間でみための基礎資料として，視覚情報の提示視野が視られる注意機能の非対称性は．利敵の形態的弁別

覚的注意を必要とする視覚性課臨の連行成績にいが求められるか定位反応が求められるかといった，かなる影響を及ぼすかについて検討することを目課題の性質によっても影響を受けることが見出さ

1

れた．Lかしながら，西棟の実験は主に瞬間睨場面を扱ったものであり，そこで得られた知見が本研究で問題としているⅤ¶T作業時の視覚情報処理，特に提示情報に対する持続的な注意が必要となるような監視作業場面（ヴイジランス事態彗にも適用できるかどうかについては明らかでない．
そこで本研究では．持続的注意が必要とされるヴイジランス事態において．要検出信号の検出パフォーマンスに上下・左右視野聞で何らかの非対称特性（visual丘eld ani60trOpy）がみられるか否か，について検討することを目的とLた．

国1．刺激画面の一例．

ユ．方法を提示した．各GP（空間周波数f≧4．Ocpd．空間定数J＝0，40，平均輝度22仁山m2，Mich．elson
ユ．1装置

亡OntraSt O．4）は，凝視点から視角70離れた仮想円周上に，V−象限あたり3個ずつの計12個を実験の制御および反応の記録には，IBMPC−AT互換機に装着したVSG2／3F graphics card

灰色の背景上（2乱7q 〉く21ぷ）に配置した．
ある試行におけるガポールバタンには，12個（CambridgeResearchSystems）を用いた．刺激提示には17インチCRTモニタ（SONYGDM・17SE2T，のGPの中から一つだけ他のGPと900 異なる縞

解像度1024：く768，リフレッシュレート100H石）を方位をもつものが含まれる場合があり．これをタ用いた．被験者の反応入力には，PC付属のキーボーーゲットとした．ターゲットは各象限の3つの刺ドならびにPCのパラレルポートに接続したディジ激位置のうちの中央の位置にのみ提示した．ガポ

タルジョイスティツタを使用した．

ールパタンにターゲットが含まれない試行では．
単一の縞方位をもつ12個のガポールパタンで構王．ユ刺激成されたテクスチャ画面を撞示した．ガポールパ
タンの縞方位は2種類（450／135q）の中から試一武行は，凝視点（1300、2100ms）下剤激画面（100m呂）一哉視点（101】ms）−マスク画面

行軌ニランダムに設定したが，全試行を通してそ（100ms）の系列提示からなる．

れらの割合が均一になるように調整した．

マスク画面では，縞方位が90Dで空間周波数と一試行を通して，CRT画面中央に凝視点（視角0．50 xo，30）を提示Lた．凝視点は刺激画面を位相をそれぞれランダムな数値に設定した12個除いてデジタル数字の 甘 の形を提示したが，のガポールパタンを，刺激画面におけるガポール刺激画面では 1叩 と 山8 一以外の1桁のデジタルパタン提示位置と同じ位置に提示した．

数字の形に変えたものをランダムに提示した．

王．ユ手続き刺激画面では．複数のガポール′りチ（以下，本案廉は大きく2つのセッションに分かれておGP）を凝視点を中心とLた同心円状に配置Lたもり，1つは周辺視課題と中心視課遁を同時に連行の（以下，ガポールパタンと呼ぷ．囲1参月軋）する実験であり（周辺視＋中心視課題），残る12

つは周辺視課題のみを連行するものであった（周提示されることはなかったが，このことは被験者辺視のみ諜誼）．同一の被験者がこれら空つの課（TU，YWを除くJには知らされていなかった．

題に参加したが，どちらの課邁を先に行うかに関

刺激画面の提示から被験者の反応までの時間を反Lては被験者間でカウンターバランスをとった．

応時間として計測した．被験者には一試行を過してCRT画面中央の凝視点を凝視するように．まヱ．3．1周辺視＋中心視課題

た，なるべく速く正確に反応するように艶示Lた．

被験者は，頭部と顎部を固定Lた状態で57cm

本実験に先立ち，被験者に，注意・対人スタイル前方のCRT画面を両眼祝した．被験者の課題は診断テスト（TAIS：恥st ofAttentionaland

二重課題であり，あるランダムな間隔をおいて継Inte叩erSOnalStyle）ユり二対する回答を求めた．ま時的に提示されるガポールパタンに含まれるターた各課遠道行時の直前と直後に，覚醒度の主観評ゲットの検出（周辺視課題〕と，凝視点として提定を行うように求めた．さらに課題終了の直後に，示されるデジタル文字についての記憶検索課題遂行した課題について被験者のメンタルワークロ

仲心視課露）であった．（1）周辺視課題：被験

叶ドの程度を評価するために，日本語版鮎SA−

者は，ガポールパタンの中にターゲットを認識LTLX割による主観的評定を求めた．

た場合に，そのターゲットの出現位置〔左上，左ユ．4実験計画

下，右上，右下）についてジョイスティックをた2（課題：周辺視＋中心視課享乱 周辺視のみ課

おして判断した．（2〕中心視課題：刺激画面で提示される凝視点のデジタル数字を，前の試行で提題）x4（ターゲットの提示視野：左上．左下，示されたデジタル数字と比較し．偶数あるいは奇右上．右下視野）x4（作業時聞：第1〜第4ブロ

数が連続Lて提示された場合（以下，中心視ターック）の≡要因被験者内計画．これは周辺視＋中ゲット試行と呼ぷ）にキー押しによって判断した．

心視課題，周辺視のみ課題ともに共通であった．
従属変数として．ターゲット検出（周辺視課題〕

ヱユヱ周辺視のみ課題

ならびに記憶検索判断（中心視課題）における弁別カインデックス（』う ならぴに反応時間を用い被験者は周辺視＋中心視セッションと同様に周辺GPターゲットの検出が求められたが，中心視た．なお，弁別カインデックスとはノイズと信号課題の連行は求められず，試行中は利敵画面中央とを弁別する観察者の検出力（感受性）を評価すのデジタル数字をたんに凝視するように求められl る指棒であり，次式で表される．

た．

両セッションともに，実験は4つのブロック（第d±0，5＋‡（月二月4）（1＋理屈4）‡／i4月■（1一朗）‡1、第4ブロックと呼ぷ）から構成され，被験者
ここで〟はヒット率を．属4はフオ・一ルスアラー

は，1ブロック10分間の二重課題を4回繰り返しム率を表す．

た．1ブロックは300試行からなり，そのうち周辺視課題においてターゲットが出現する試行は1

ヱ．5被陳昔

象限あたり15試行，また中心視ターゲット試行
被験者は，正常な視力もしくは矯正視力を有すは1ブロックにつき30試行であった．中心視タる成人10名．簡易版エディンバラ利き手テスト

ーゲット試行において周辺視課題にターゲットがにおける全般験者のラテラ1］ティ係数（laterality
3

quatient：Lq〕の平均値は畠畠．2で，全員が右利き

一十Up叩rL色代 一丁−−暮一γL8W8rLモ托
・・▲−■Up叩rRidlt＝●＝L8仙8「Ridltと判断された．2字−（TU，TⅣ）をのぞいては本業
験の目的に関して知らされていなかった．被験者には，1セッション（約1時間）の参加につき￥1000●が謝礼として支払われた．
k▲．
−▲−．

D．9

3．結果

t▲−

0．88
0月6

本稿では，行動指標であるdならびに反応時間

0．84
1ヰ

ユZ

に関する分析結果を中心に報告する．

8bく：k囲2．周辺視＋叫L、視課題における作業時間とA：

3．1周辺刺激の積出にぉけるd∫

9nリ

−uリ

gエU

示視野，作業時間毎におけるヒット率，フォール0g46

ついて，周辺刺激に対する検出成績に関して各提ト■■．．．■．■■．．．︼

一一

周辺視＋中心視課乱周辺視のみ課捜それぞれに

10．92

スアラーム宰を計算し．これらの借に基づいて，0g各条件毎のdせ算出した．得られたd値に関して，

O白82（課題：周辺視＋中心視課題，周辺視のみ課題）

仇860．8月

X4（ターゲットの提示視野：左上，左下．右上，13218l中止右下視野）×4（作業時間：第1〜第4ブロック）

回3一 周辺視のみ課題における作業時間とAミの操り遥Lのある三要因分散分析を行ったところ，提示視野条件の主効果に有意差がみられた

3．ユ周辺刺激の検出における反応時間（旦3，27）＝臥38，pく．01）．また，課葛X作業時間の交互作用は有意傾向であった（旦3，27）＝2．70仁p

周辺刺激の検出に要した反応時間に関Lて．2く．10）．

（課蹟：周辺視＋中心線課題，周辺視のみ課題），視野条件の主動果に関して多重比較検定右下視野）X4（ターゲットの提示視野：左上．

（mkey−HS口法）を行った結果，右上視野にお左下，右上右下視野）×4（作業時間：第1、第けるAtO．92）は左上（0．95），左下視野（0．9G）に4ブロック）の繰り返しのある三要田分散分析を比べて低いことが示された（上げ＜．05）．また，右行った結果，課題の主動果に有意差がみられた

下視野（0．93）と左下視野との間のA物差は有意（月1，9）＝55．11，〆．0001）．周辺視＋中心視課題に傾向であった．

おける周辺刺激検出の反応時間（812m6）は周辺視のみ課題（722m呂）に比べて長いことが示され

課題×作業時間の交互作用に関して下位検定を行ったところ．周辺視のみ課題では第1、第4ブ

た．

ロックのd忙有意差はみられないが，周辺視＋中な札 周辺視＋中心視課芸引こおける中心ターゲ

心視課題では第1ブロックと第2，3．4ブロック

ットの記憶検索課題の成績に関Lては，A；反応のdl二有意差が認められた（それぞれ，0．95，軋92，時間ともに作業時間の効果はみられなかった．

0．9ヱ，0．91）．

NASA−TLXならびに覚醒度の主観評定の結果
4

情事酎二対する感受性が低下することが示された．

l＋Periph去（亘・＆CentraI1ask去L−4LLperiphera■TaskOnly：

この結果は，瞬間祝事定引二おい￣亡焦点的な選択的注意が必要となる視覚性課題連行時では，上半右視野における視覚情報処理の優位性を示した脚l菜〔1998）の結果と対照的な知見であるといえる．
また，右上視野におけるこのような感受性の低下は，周辺偵＋中心視課題，周辺視のみ課撞ともにみられたことから，ヴイジランス課題遂行における注意ディマンドの違いにかかわらず生じる持続1ヱ

3的注意曜能の視野特性を反映したものであると考ヰ

えられる．

T山鳩

これらのことから，右視野（左半球）の注意機

図4．各課題における周辺視ターゲット検出の能は一過的・焦点的な様式で機能する場合に優位

平均反応時間性を持つ反面，注意を視野内の広範な範囲に分配Lそれを維持する樺能は左視野に比べて劣っていから，周辺視のみ課題に比べて周辺視＋中心視課ることが推察される．右視野における拝意槻能と題においてその連行に高い精神作業負荷が生じては対照的に，持続的注意の械能は左視野〔右半球）いたことが示された．また．周辺視＋中心規課題の処理に大きく関与することが報告されておりにおける作業時間の経過に伴う上半右視野のd5川〕，本実験の結果はこれらの知見とも整合するの低下の程度は，mISの オーバーロード指瞭といえる．

に関するいくつかの項目のスコアと有意な相関を持続的注意樺掛こおけるこのような視野の非持つことが示された（詳細は省略〕．

対称特性は，要検出信号として聴覚情報如ヤ触覚以上をまとめると．以下の点に要約される．

情報占）が用いられたヴイジランス課蔑においても・周辺視＋中心視課題，周辺視のみ課題ともみられることから，特定の刺激モダリティに依存に，上半右視野における知覚感度（Aう はその他Lた現象ではなく．持続的注意が作用する課題全の提示視野と比べて低くなることが明らかになっ掛二認められる現象であると考えられる．Lかした．

l ながら．例えば視覚情報と聴覚情報といった複数・周辺視＋中心視課葛では．作業時間の経過に伴の刺激モダリティに対して持続的注意を向けるこってA即低下するが（図2），周辺視のみ課題ではとが求められる課掛こおいても上述のような信号

このような作業時間の経過に伴うA切低下はみ検出における提示視野の非対称特性が生起するかられなかった．このことから，周辺視＋中心視課

否かについては明らかでなく，この点に関Lては題では周辺刺激の検出における感受性の低下が生今後の更なる検討が必要であろう．

じたといえる．

5．おわりに

4．考察

本研究では，持続的な注意を要する視覚性課題

本実験の結果から，持続的注意が関与するヴイにおいて，情報提示視野ヤ注意ディマンドと課題

ジランス作業事態では，上半右視野において視覚5

成績との関係を検討するために心理物理的実験を行った．その結果，課題成績ヤ信号検出までの反応時間は，視野に対して非対称的であることが明らかになった．今後は前章で述べたように，複数の感覚モダリティに対して注意を向ける必要がある課題においても，視野の非対称性がみられるのか否かについて検討すべきであると考えられる．

参考文献l）David甜n，R．D．andHugdahl，K．，Lhjt7ammeLmMTll
Pre叫C且mbrid官e，仙（199∈り・2）芳賀 緊・水上 直樹，日本語版NASA−TLXによるメン
タルワークロート瑚疇定一各種室内実験課芭の困難度に対するワークロード得点の感度，人間工学．ユ2．71／79（1駅I町
3）加藤孝義・細川 乱TAIS 日本版マニュアル システム
パプリカ（1995）．

4）Parasuraman，R．，Sust且inedattentionindetectionanddiE］Crimin上Ition．ln R＿Paras11raman，D．R．navies〔Eds．），
陥〃b亡長方ロ′β〟e加J ロ几 Orlando．FL：A仁丹demi亡 Press−
241／271，（1984）．

5）l】且rdo，Lf．Ⅴ，Fox．P．T．．＆R且ichle，M・E・，Ⅰ・OCalizationDfa human 町StCm 丘】r ＄u且tained 且tLention by pq＄itrDnemissiontom鱒rapbユ・＝伯山呵3仙61／弛（1991）・

6）Previc，F．H．，Functionalspeci且Ii姐Lioninthelower且nd
upptervi8u孔IfieLdsin humar15：ItヨeCOl叩icalorigins andneurophysiol喝icalimplication＄，BehBtJ7．Dn2］Bnd BTT］h翫即甜．13，519伯75，（1990）．

7）Previc，F．H．Att虐ntionaLarldoculomotorinflueEICe50n

vi且ualBearCh per丘）rm且n舵．1おりβJ仁和止血，3，ヱ77／珊L（199G）．

8）西條 稲樹．視覚性課埴連行時における上下視野の機能特性 東北大学大学院情報科学研究札平成9年度修士学位詩
文．（199軋

9）Warm，J．S．，Schumsky，D．A．，andHawley，D・f（・，E且rasymmetry and temporaluncertaintyin
attention．血J由血ロ′班e榊口月口仰血励亡鵬頓7．41封416，（19呂0）．

10）Whitehead．R．．Righthemisphcreproce醐ing畠uPCmiriけ
during su畠tained vi5uBL18ttention．JbL，mEJoFC如）t］叩∧bu∫Ⅵ占C血刀喝3，329ノ331，（1991）．

11）Yund，E，WりE凸叩n，R．，＆Nichol与，DLRl，I］etectability
FT8dient呂aS a furlCtion or tar官etlocation・BrBjn＆q卯血叫12，1／16，（199町6