平成 16 年度 学士学位論文 カーソルの形状と大きさの作業効率に 与える影響 The Effect of Cursor Shape and Size on Pointing Efficiency 1050329 鈴木 祥平 指導教員 任 向実 2005 年 3 月 11 日 高知工科大学 情報システム工学科 要 旨 カーソルの形状と大きさの作業効率に 与える影響 鈴木 祥平 現在広く普及している OS の GUI の主要なコンポーネントにカーソルが挙げられる． カーソルは形状の変化等のフィードバックにより使用者の操作のヒントや，操作の状態を知 らせる情報提示手段として重要である．現在，最も使用されているカーソルの形状は矢印 であり，その歴史も古い．しかし矢印カーソルの矢先は細く，使用者がカーソルを正確な位 置に置くためには，ポインティング対象への注視と手の微細な動きを必要し，ほとんどの矢 印カーソルの大きさはディスプレイに対して非常に小さく，使用者はカーソルを見失いやす い．これらは肩や首等の身体的な負担，ストレス等の心理的な負担による疲労を使用者に与 える．そのため，中高年や高齢者の使用者にとっては，矢印カーソルを用いてアイコン等の 対象をポインティングするのは困難であることが予測される．これらの問題についてこれま で深く研究がされていない．そこで本研究では，中高年や高齢者のコンピュータでの作業効 率の向上を目標とし，カーソルの形と大きさに焦点を当て，最も良いカーソルの形および大 きさを調査する． キーワード カーソル，形状，大きさ，作業効率，中高年・高齢者ユーザ –i– Abstract The Effect of Cursor Shape and Size on Pointing Efficiency Shohei SUZUKI The cursor is enumerated in the main component of GUI of OS widely at present widespread. The cursor is important as the information presentation means for user to inform of the hint of the operation and the state of the operation by the feedback such as changes in shape. The most commonly used cursor shape is an arrow. It’s hard to say at this stage what shape of cursor is the best (for users who are unaccustomed to using a PC). The minute tip of the cursor is difficult to see and to place precisely into a target. Accurate placement of the cursor requires a keen eye, a steady hand and delicate motion of the hand. It is easy for the user to be very small to size about most arrow cursors compared with the display, and to lose sight of the cursor. These causes significant physical and psychological burdens such as shoulder and neck stiffness and emotional fatigue. Thus, this research focused on the effect of the shape and size of the cursor on pointing efficiency for middle-aged and older adults. Thus, we seek to find the best shape and size for cursors. key words Cursor ，Shape，Size，Pointing Efficiency，Middle and advanced age and senior citizen’s users – ii – 目次 第1章 はじめに 1 1.1 GUI におけるカーソルの役割 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 矢印形状のカーソルを用いる問題点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3 本研究のねらい . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 実験 3 2.1 実験の目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 被験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 カーソル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.4 使用機器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.5 実験ツール . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.6 実験時間 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.7 実験の流れ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.8 評価指標 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 入力パフォーマンス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 IP (Index of Performance) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 エラー率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 主観評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 実験結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 エラー率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 主観評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 第2章 2.8.1 2.8.2 2.9 2.9.1 2.9.2 – iii – 目次 第3章 3.1 3.2 第4章 IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 エラー率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 主観評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 考察 22 経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.1 形状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.2 大きさ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.1.3 まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.1 形状 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.2 大きさ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2.3 まとめ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 結論および今後の課題 25 4.1 結論 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.2 今後の課題 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 謝辞 27 参考文献 28 付録 A 実験評価アンケート記入用紙 29 付録 B One-direction pointing task について 31 – iv – 図目次 1.1 矢印カーソル (Windows2000 professional) . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2.1 カーソル一覧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Microsoft Wheel Mouse Optical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.3 実験ツール画面 （初期画面） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.4 実験ツール画面（ポインティング後） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.5 実験の流れ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.6 Fitts が行った One-direction pointing task . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.7 IP：カーソル（大），経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.8 IP：カーソル（小），経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.9 エラー率：経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.10 クリックの容易さ：経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.11 カーソルの見やすさ：経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.13 総合評価：経験者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.14 IP：カーソル（大），初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.15 IP：カーソル（小），初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.16 エラー率：初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.17 クリックの容易さ：初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.18 カーソルの見やすさ：初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.19 疲れ：初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.20 総合評価：初心者 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 A.1 実験評価アンケート 1 枚目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.12 疲れ：経験者 –v– 図目次 A.2 実験評価アンケート 2 枚目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 B.1 One-direction pointing task の実験例（ペンは作図） . . . . . . . . . . . . 31 – vi – 表目次 2.1 使用機器一覧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 出力データ項目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 – vii – 第1章 はじめに 1.1 GUI におけるカーソルの役割 現在広く普及している OS の GUI は WIMP (Windows，Icons，Menus，Pointers) に基 づいて設計されており，使用者はマウスを数回クリックするだけで効率的に作業を行えるよ うになった．その WIMP の Pointers の主要コンポーネントにカーソルが挙げられる．カー ソルは形状の変化等のフィードバックにより使用者の操作のヒントや，使用者の操作の状態 を知らせる情報提示手段として重要であると指摘されている [1, 2]． 1.2 矢印形状のカーソルを用いる問題点 現在，最も使用されているカーソルの形状は矢印（図 1.1）であり，その歴史も古く，GUI の概念が誕生した 1970 年代から使用されている [3]．このように現在まで使用されているの は，矢印は対象を示すのにイメージしやすいことが 1 つの要因と考えられる． しかし矢印カーソルの矢先は細い形状をしており，カーソルを正確な位置に置くために は，ポインティング対象への注視と手の微細な動きを必要とし，ほとんどの矢印カーソルの 大きさはディスプレイに対して非常に小さく，使用者はカーソルを見失いやすい．これらは 肩や首等の身体的な負担，ストレス等の心理的な負担による疲労を使用者に与える．そのた め，身体能力が衰え，注視や手の微細な動きが難しくなる中高年や高齢者の使用者にとって は，矢印カーソルを用いてアイコン等の対象をポインティングするのは困難であることが予 測される． –1– 1.3 本研究のねらい GUI の概念が誕生してから 30 年余りが経過するが，マウスやタブレットに挙げられる入 力デバイス等のハードウェアデザインでの改良はなされているが，カーソル等のソフトウェ アデザインでの改良はあまりなされていない．ユビキタス社会の提唱がなされている中，老 若男女，使用歴を問わず，使いやすい，ユーザビリティを考慮したソフトウェアデザインの 改良が必要となる． 図 1.1 矢印カーソル (Windows2000 professional) 1.3 本研究のねらい 今回，我々が挙げたカーソルの問題点として，カーソルの形状とその大きさを挙げた．そ こで本研究では，中高年や高齢者のコンピュータでの作業効率の向上を目標とし，カーソル の形と大きさに焦点を当て，最も良いカーソルの形および大きさを調査する． なお，本研究での作業効率の良いカーソルは以下の 2 点を満たしたものと定義する． • 入力パフォーマンスが優れたカーソル • 使用者の主観評価が優れたカーソル 第 2 章では，本研究で行う実験について記述する．第 3 章では，実験で得られた結果より その考察および結論を述べ，第 4 章で本研究の今後の課題を述べる． –2– 第2章 実験 2.1 実験の目的 本実験では，通常 GUI 上でカーソルを最も利用して操作を行う，アイコンやメニューの ポインティングを想定した操作を仮想的に模した実験を行う．5 種類の形状とそれぞれ 2 種 類の大きさが用意された，計 10 種類のカーソルを使用し，ポインティングを連続して迅速 かつ正確に行う試行を行い，どの形状と大きさのカーソルが最適なのかを調査する． 2.2 被験者 40 歳から 74 歳までの 10 名（平均年齢 52.3 歳，男性 5 名，女性 5 名，全員右利き）とし た．被験者の平均 PC 使用歴は 7.5 年であった． また，使用歴が 3 年以上の被験者を経験者に，使用歴が 3 年未満の被験者を初心者とし， 上記の 10 名を初心者のグループと，経験者のグループに分類した．その結果，初心者が 4 名．経験者が 6 名となった． 2.3 カーソル 実験に使用するカーソルは図 2.1 に示す 5 種類の形状のものである．それぞれに 2 サイ ズ (22 × 22 pixels，32 × 32 pixels) を用意した．カーソルの形状の選出基準として，現 在様々なソフトウェアで実際に使用されているカーソルを基に選んだ．カーソルの大きさの 選出基準として，Microsoft Windows2000 で使用されている標準のカーソルサイズおよび， –3– 2.4 使用機器 最も大きいカーソルサイズを基に選んだ．またカーソルの塗色は，色による影響を受けない ように黒色の塗りつぶしで統一した． 図 2.1 カーソル一覧 2.4 使用機器 使用する機器の一覧を記す． 表 2.1 使用機器一覧 マウス Microsoft Wheel Mouse Optical（図 2.2） ディスプレイ 14.1 インチ型 TFT 液晶 （1024 × 800 pixels XGA で使用） OS Windows 2000 professional Java 環境 SunMicro systems JAVA2 SDK ver1.4.2 03 図 2.2 Microsoft Wheel Mouse Optical –4– 2.5 実験ツール 2.5 実験ツール ツールでは，実験ディスプレイ画面上の中心に表示された直径 30 pixels の白色の円（以 下，中心円）が表示される（図 2.3）．中心円を正確にポインティングすると，画面上にサイ ズと位置を不規則に変えられた白い円オブジェクト（ターゲット）が 1 つだけランダムに表 示される．その間，中心円は黒く反転している（図 2.4）．ターゲットをポインティングする とターゲットは画面上から消え，再び中心円が現れる．もしターゲットを正確にポインティ ングできなかった場合，被験者に音によるフィードバックを与える．このときもターゲット は画面上から消え，再び中心円が現れる．被験者が行うタスクは画面上において，ランダム に現れるターゲットのできるだけ迅速かつ正確な連続ポインティングである． ターゲットの直径，中心円からの距離および方向は以下の通りである． • ターゲットの直径 (WR) ：20，30，60 pixels • ターゲットと中心円の距離 (AR) ：150，300 pixels • 方向 (DR)：8 方向 被験者は，各カーソルにおいて 24 試行を行う． 被験者がポインティングを繰り返している間に，表 2.2 の項目のデータが測定され，CSV 形式のファイルに出力される． 図 2.3 実験ツール画面 （初期画面） 図 2.4 実験ツール画面（ポインティング後） –5– 2.5 実験ツール 表 2.2 出力データ項目 変数名 説明 subject 被験者名 method1 使用カーソル名（形状名，大きさ） method2 被験者グループ名 method3 被験者名 trial number 試行回数 target position 48 種類あるターゲット位置の何番目かを示す数 width ターゲットの幅 amplitude ターゲットと中心円の距離 id Index of Difficulty x coordinates X 座標 (ポインティング位置) y coordinates Y 座標 (ポインティング位置) st(ms) 中心円からターゲットへのポインティング時間 hit/miss 試行の成功/失敗 session end 各カーソルでの試行終了を知らせる表示 pt ave 各カーソルでの試行の平均ポインティング時間 miss count ポインティング失敗回数 traial count 試行回数 error rates エラー率 –6– 2.6 実験時間 2.6 実験時間 実験時間は１人につき約 30 分とする．各カーソルでの実験時間および各カーソルでの実 験終了毎の 2 分間の休憩時間，アンケート記入時間を含んでいる． 2.7 実験の流れ 実験の流れを図 2.5 に示す. 以下にその詳細について示す． 1. プロフィールの記入 氏名，性別，年齢，利き手，PC の経験を被験者が記入する． 2. 実験方法の説明 この実験では，マウスを利用して，画面上に現れる円を，数種類の形状のカーソルでポ インティングしてもらう実験を行ってもらいます．利き手でマウスを操作し，もう片方 の手を机に置いてください． 3. ツールの説明 実験が始まると，ディスプレイの中央に白い円（以下，中心円）が表示されるので，ま ず中心円を正確にポインティングします．次に，画面上にランダムに白円が出現するの で，これをできるだけ迅速かつ正確にポインティングして下さい．すると再び，中心円 が表示されますのでこれを正確にポインティングしてください．この動作を各カーソル 毎に 24 回行ってもらいます． 4. 実験の模範演技と練習 被験者は実験を行う姿勢をとる．ツールの練習を始める前にもう一度，上記の注意点を 被験者に伝える． 5. 実験開始 6. アンケート記入 被験者は各カーソル使用の実験後に評価を記入し，最後にコメントを記入する． –7– 2.8 評価指標 図 2.5 実験の流れ 2.8 評価指標 今回の実験では，次の 2 つの評価指標により評価を行う．詳細を 2.8.1，2.8.2 で述べる． • 入力パフォーマンス – IP – エラー率 • 主観評価 –8– 2.8 評価指標 2.8.1 入力パフォーマンス IP (Index of Performance) 入力デバイスの評価指標として用いられる，IP と呼ばれる指標を使用し，評価を行う． IP は，Fitts[5] が行ったペンによる人間のターゲットポインティングパフォーマンスを比 較した実験で提唱されたものである．Fitts の実験では，被験者は 1oz（約 28g）の重さの スライタスとより長い 1lb（約 453g）の重さのスライタスを用い，One-direction pointing task（付録 B 参照）を行った（図 2.6）． 図 2.6 Fitts が行った One-direction pointing task 実験の結果，重さが軽いスタイラスのほうが重いスタイラスより IP (Index of Perfor- mance) が高かった．Fitts の提唱によれば，IP は人間の運動システムの処理容量を計る指 標である．IP は ID (Index of Difficulty) と呼ばれるポインティングタスクの困難度とタス ク実行に要した時間（ポインティング時間）との間で得られる回帰直線の傾きの逆数（単 位：bit/s）により求められる．以後，この指標は入力デバイスの評価指標としてしばしば用 いられている． 以下に IP に関する方程式，また同時に Fitts が提唱した MT (Movement Time) に関す –9– 2.8 評価指標 る方程式を示す． MT = a + bID (2.1) IP = 1/b (2.2) ここで，MT はポインティングタスクにおける 1 試行の平均ポインティング時間である． また，a および b は実験によって得られる定数である． ID は以下の式（式 2.3）で求められる． ID = log2 (2A/W ) (2.3) A はターゲットの振幅 (中心円からターゲットの距離)，W はターゲットの幅である．これ らは，オリジナルの Fitts の法則として知られている．その後、ユーザインタフェースに関わ る研究者により，Fitts の法則に関する研究が行われ，改良が行われてきた．MacKenzie[6] は，Fitts の法則の修正式（式 2.4）を提案した． ID = log2 (A/W + 1) (2.4) 今回の実験では，この修正式を用いて IP の算出を行う． エラー率 各カーソル毎のポインティングの正確さを示すために，試行中にターゲットを正確にポイ ンティングできなかった割合を計る． – 10 – 2.8 評価指標 2.8.2 主観評価 10 種類のカーソル毎に以下の項目で「1」∼「7」までの 7 段階評価で被験者が評価を行 「7」が最も評価が高い． う．なお「1」が最も評価が低く，数字が大きくなるほど評価が高く， • クリックの容易さ • カーソルの見やすさ • 疲れ • 総合評価 以上の項目では，各カーソルでの評価値を平均した値と，その標準偏差の値を取り，一元 配置分散分析法による各カーソル間での有意差を計る． – 11 – 2.9 実験結果 2.9 2.9.1 実験結果 経験者 IP 図 2.7 IP：カーソル（大），経験者 カーソル（大）の IP（図 2.7）において，最も IP が高いのは「丸（大）」である．Index of Difficulty が増加してもほぼポインティング時間は変わらず，ほぼ一定である．つまりポ インティングの難しさに関わらず，ほぼ一定の時間でポインティングできる事であり，結果 として作業効率が良い． 「矢印（大）」である． 「丸（大）」と「矢印（大）」は他の 3 種類のカー 次に IP が高いのは， 「クロス（大）」， ソルに比べて，高い IP である．そして他の 3 種類のカーソル「手（大）」， 「ペン（大）」は IP がほぼ同じである． – 12 – 2.9 実験結果 図 2.8 IP：カーソル（小），経験者 カーソル（小）の IP（図 2.8）において，最も IP が高いのは「ペン（小）」である．他の 4 種類のカーソルよりも高い IP となっている．次に IP が高いのは「矢印（小）」である． 「矢印（小）」と僅差で「丸（小）」の IP が低い． – 13 – 2.9 実験結果 エラー率 「矢印（大・小）」と「丸（大・小）」が高く， 「ペン（大・小）」は低 エラー率（図 2.9）は， かった．大小すべてのカーソル間において有意差は見られなかった． 図 2.9 エラー率：経験者 主観評価 「矢印（大）」の評価が最も高く，次に「矢印（小）」の クリックの容易さ（図 2.10）では， 「手（大・小）」の評価も高い．そして「丸（大）」の評 評価が高い．IP は高くなかったが， 価が最も低い．また大小すべてのカーソル間において有意差が見られた，( F(9,50) = 4.11, p ＜ 0.001)． – 14 – 2.9 実験結果 図 2.10 図 2.11 クリックの容易さ：経験者 カーソルの見やすさ：経験者 カーソルの見やすさ（図 2.11）では， 「矢印（小）」の評価が最も高く，最も見やすいと被 験者が評価している．次に「矢印（大）」の評価が高い． 「丸（大）」の評価が最も低く，最も 見づらいと被験者が評価している．また大小すべてのカーソル間において有意差は見られな かった． – 15 – 2.9 実験結果 図 2.12 疲れ：経験者 疲れ（図 2.12）では， 「矢印（大）」が最も評価が高く，疲れにくいと被験者が評価してい る．次に「矢印（小）」の評価が高い．そして「手（大・小）」の評価も高い．しかし「丸 （大）」の評価が最も低く，最も疲れやすいと被験者が評価している．また大小すべてのカー ソル間において有意差が見られた，( F(9,50) =4.12, p ＜ 0.001)． 図 2.13 総合評価：経験者 – 16 – 2.9 実験結果 総合評価（図 2.13）では， 「矢印（小）」が最も評価が高い．次に「矢印（大）」の評価が高 い． 「丸（大）」の評価が最も低い．また大小すべてのカーソル間において有意差が見られた， ( F(9,50) =2.21, p ＜ 0.05)． 2.9.2 初心者 IP 図 2.14 IP：カーソル（大），初心者 カーソル（大）の IP（図 2.14）において，最も IP が高いのは「手（大）」である．次に IP が高いのは， 「クロス（大）」である．最も IP が低かったのは， 「ペン（大）」である． – 17 – 2.9 実験結果 図 2.15 IP：カーソル（小），初心者 カーソル（小）の IP（図 2.15）において，最も IP が高いのは「丸（小）」である．他の 4 種類のカーソルと比べて高い IP を示している．次に IP が高かったのは， 「手（小）」であ る．最も IP が低かったのは「ペン（小）」である． エラー率 「ペン（小）」が最も高く， 「クロス（小）」は最も低かった．大小す エラー率（図 2.16）は， べてのカーソル間において有意差が見られなかった． – 18 – 2.9 実験結果 図 2.16 エラー率：初心者 主観評価 図 2.17 クリックの容易さ：初心者 クリックの容易さ（図 2.17）では， 「クロス（小）」の評価が最も高く，次に「矢印（大）」， 「手（小）」， 「丸（大）」， 「丸（小）」の評価が高い．そして「ペン（大）」の評価が最も低い． また大小すべてのカーソル間において有意差は見られなかった． – 19 – 2.9 実験結果 図 2.18 カーソルの見やすさ：初心者 カーソルの見やすさ（図 2.18）では， 「手（大）」の評価が最も高く，最も見やすいと被験 者が評価している．次に「矢印（大）」の評価が高い． 「丸（小）」と「ペン（大）」の評価が 最も低く，最も見づらいと被験者が評価している．また大小すべてのカーソル間において有 意差は見られなかった． 図 2.19 疲れ：初心者 – 20 – 2.9 実験結果 疲れ（図 2.19）では， 「クロス（小）」が最も評価が高く，疲れにくいと被験者が評価して いる．次に評価が高かったのは， 「矢印（大）」， 「手（小）」， 「丸（大）」， 「丸（小）」である． 「ペン（大）」の評価が最も低く，最も疲れやすいと被験者が評価している．また大小すべて のカーソル間において有意差は見られなかった． 図 2.20 総合評価：初心者 総合評価（図 2.20）では， 「手（大）」が最も評価が高い．次に「矢印（大）」の評価が高 い． 「丸（小）」と「ペン（大）」の評価が最も低い．また大小すべてのカーソル間において有 意差は見られなかった． – 21 – 第3章 考察 実験の結果より，経験者と初心者のそれぞれの被験者グループ毎で，カーソルの形状と大 きさの観点からの結果をまとめ，考察する． 3.1 3.1.1 経験者 形状 入力パフォーマンスより「矢印」， 「ペン」， 「丸」が良い．またエラー率は各カーソル間に 有意差がないので，形状による差は見られない．主観評価では， 「矢印」の評価が各項目で高 い．また「手」や「クロス」が各項目で平均以上の評価を出している．次に良いのが「ペン」 であった．最も各項目で悪いのは「丸」である． これらより経験者において入力パフォーマンスが良く，評価が高い，作業効率の良いカー ソルの形状は， 「矢印」， 「ペン」であるとわかる． 3.1.2 大きさ 入力パフォーマンスより，IP 評価におけるグラフ内の回帰直線が示す，各 ID 毎の平均ポ インティング時間幅は，700 ms から 1600 ms と大小共にほとんど変わらない．またエラー 率は，前述通り有意差がないので，大きさによる差は見られない．主観評価の項目において は、各形状のカーソルの評価は大小共にほとんど差がない． これらより，大きさは作業効率に影響しないとわかる． – 22 – 3.2 初心者 3.1.3 まとめ 経験者では「矢印」による慣れがあるため， 「ペン」を含め左上にポイント位置があるカー ソルが使用しやすかったと考える． 3.2 3.2.1 初心者 形状 入力パフォーマンスより「手」， 「クロス」， 「丸」が良い．またエラー率は各カーソル間に 有意差がないので，形状による差は見られない．主観評価では， 「矢印」が各項目で高い．ま た「手」や「クロス」が各項目で平均以上の評価を出している．最も各項目で評価が悪いの は「ペン」であり，ついで「丸」が悪い． これらより経験者において入力パフォーマンスが良く，評価が高い，作業効率の良いカー ソルの形状は， 「手」， 「クロス」であるとわかる． 3.2.2 大きさ 入力パフォーマンスより，IP 評価におけるグラフ内の回帰直線が示す，各 ID 毎の平均ポ インティング時間幅は，800 ms から 1600 ms と大小共にほとんど変わらない．またエラー 率では， 「ペン（大）」だけが 10%の高い値を示したが，各カーソル間に有意差がないので， 大きさによる差は見られない．主観評価の項目においては、各形状のカーソルの評価は大小 共にほとんど差がない． これらより，大きさは作業効率に影響しないとわかる． 3.2.3 まとめ 初心者では， 「手」は実世界において指で物を指すときの視覚情報を仮想的に似せており， 順応しやすいと考える． – 23 – 3.2 初心者 また初心者のカーソルの動きを観察するとターゲットの中心を正確にポインティングしよ うとする傾向があり， 「クロス」はターゲット上での上下左右の位置関係がわかりやすく，中 心をとらえやすかったと考える． よって，実世界での感覚を仮想的に似せた形状のカーソルが良い． – 24 – 第4章 結論および今後の課題 4.1 結論 今回の実験で，経験者は左上にポイント位置がある「矢印」と「ペン」のカーソルが使用 しやすいという結果が出た．そして初心者は実世界での感覚を仮想的に似せた形状をした 「手」と「クロス」のカーソルが使用しやすいという結果が出た． 結論としては以下の通りである． • 中高年と高齢者の作業効率を向上させる形状のカーソルは初心者と経験者により違う． • 大きさは作業効率に影響があまりない． 以上の事より，中高年や高齢者にとってカーソルデザインは，すべてが単に大きく見やすけ れば作業がしやすいとは限らないという事を示している．そして同時にポイント位置や形状 を考慮したカーソルを含めたソフトウェアデザインを再考する必要性を提示している． 4.2 今後の課題 今後の研究を進めるにあたり，経験者と初心者では適したカーソルの形状が違うというこ とから，すべての使用者が最初から使いやすいカーソルの形状はまだ明らかにはならなかっ た．また初心者が使い慣れていくと，必ずしも今回の実験で作業効率が良いとされたカーソ ルが学習効果により，作業効率が悪かった他の形状のカーソルと比べて作業効率が良いまま なのかはわからない．よって学習効果を考慮して長期的な期間での実験と，今回の実験から 得られた結果を基に新たな形状の考案を行う必要がある． – 25 – 4.2 今後の課題 また今回の実験で， 「丸」は経験者と初心者共に IP が高いにも関わらず，主観評価が低 かった．これは作業効率の評価側面からすれば，相反する評価となる．考察すると， 「丸」は ポイント位置が中心にあり，ターゲットの形状も円であるために，カーソルとターゲットが 重なり精密にポインティングが出来たか否かは被験者にはわからず，特にカーソルの見やす さ，疲れの項目で主観評価に悪く影響したと考える．したがって「丸」は短時間での作業効 率は良くても，心理的負担により作業時間が長引くほど効率は落ちると推測する． このような事を客観的に評価するために，筋電図や脳波測定装置などによる生理的評価を 加える必要があると考える． – 26 – 謝辞 本研究の機会と遂行，また本論文に関して，何かとご多忙の中，多大なご指導，ご助言を いただいた，高知工科大学情報システム工学科任向実先生に心よりお礼を申し上げます． 本論文に関して，貴重なご助言を頂戴いたしました，高知工科大学情報システム工学科岡 田守先生，福本昌弘先生に心よりお礼を申し上げます． 本研究および学生生活に関して，多大なご助言と激励をいただいた，任研究室の卒業研究 生および院生の諸氏に心より感謝の意を表します． 本研究に関して，実験に参加していただいた，土佐山田町民の方々に心より感謝の意を表 します． 最後に，私の 4 年間の学生生活を身近で支えてくださった学友の皆様と高知工科大学の教 職員の皆様，私のような学生を激励し，支えてくださった土佐山田町民をはじめとする高知 県民の皆様，そして遠方の郷里より絶え間ない愛で支えてくださった両親と兄弟に心より深 く感謝の意を表します． – 27 – 参考文献 [1] Alan Cooper：ユーザーインターフェイスデザイン− Windows95 時代のソフトウェア デザインを考える, 翔泳社, 1996． [2] 渡邊恵太, 安村通： “ RUI：Realizable User Interface カーソルを用いた情報リアライ ゼーション ”, ヒューマンインタフェースシンポジウム 2003 論文集, September 2003, pp.541-544 ． [3] http://www.aci.com.pl/mwichary/guidebook/index [4] Andries van Dam： ”Post-WIMP User Interfaces”, Communication of The ACM， February 1997, Vol.40, No.2, pp63-67. [5] Fitts P. M. The information Capacity of Human Motor Systems in Controlling the Amplitude of a Movement, Journal of Experimental Psychology, Vol. 47, No. 6, pp.381-391, 1954. [6] MacKenzie, I.S. Fitts’ law as a research and design tool in human-computer interaction. Human-Computer Interaction, Vol. 7, pp91-139, 1992. – 28 – 付録 A 実験評価アンケート記入用紙 実験時に各被験者に記入してもらう，実験評価アンケートを次ページより掲載する．10 種類のカーソル毎に「クリックの容易さ」， 「カーソルの見やすさ」， 「疲れ」， 「総合評価」の 4 項目を， 「1」∼「7」までの 7 段階評価で，数字が大きいほど評価が高いとの基準で評価し てもらう．なお実験評価アンケートは 2 枚ある． 図 A.1 実験評価アンケート 1 枚目 – 29 – 図 A.2 実験評価アンケート 2 枚目 – 30 – 付録 B One-direction pointing task に ついて ISO9241-9 において，入力デバイスの評価タスクとして定義されているこのタスクは，ポ イントすべきターゲット（矩形）の表示位置を左右 2 種類に限定した最も簡易的なポイン ティングタスクである． タスクを開始すると，実験モニタ画面上に 2 種類の矩形（黒色と白色）が現れる（図 B.1）．このうち，白い矩形はポイントすべきターゲットと定義されている．ターゲットは ポイントされると黒く反転し，それと同時に黒い矩形は白く反転する．つまり，ターゲット は 2 つの矩形間でポイントするたびに交互に現れることになる．被験者が行うタスクはター ゲットのできるだけ迅速かつ正確なポインティングである． 図 B.1 One-direction pointing task の実験例（ペンは作図） – 31 –
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