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FX3 & EyeWorks

EyeWorksアドオン

Cognitive Workload 認知負荷分析モジュールやQuadサーバー の詳細情報です。


EyeWorks Workloadモジュール –

メンタル負荷・実行(遂行)機能解析ソフト

生理学的な評価に新しい時代を迎えました。客観的で、しかも邪魔にならない認知作業負荷をリアルタイムで計測することが可能になりました。EyeWorksTM Workloadモジュール使用することで、革新的な認知活動インデックス(Index of Cognitive Activity-ICA)により、単なる瞳孔の動きに基づいて認知作業負荷を計測できるようになりました。ICAベースのこの技術は、EyeTracking社からのみ可能となりました。 十数年にわたる研究を通して、ICAは研究目的や実務目的の双方に対し、客観的にしかも信頼性をもって認知作業負荷を計測するツールとなりました。従来の作業負荷計測方法とは異なり、リモートアイトラッカーを通したこの計測方法は、完全に被験者を邪魔せず何も装着する必要はありません。
Workloadモジュールの応用には以下のような機能が入っています
  • ●非常な困難さを伴う運転タスクの特別な特徴の診断を行う
  • ●訓練者が経験する数量化できる困難さに基づく訓練項目の最善化を図る
  • ●被験者の努力を評価し、タスクの困難さを増加/軽減させる機会を認知する
  • ●年代グループ、性別グループ等の間で、認知作業負荷の差異を識別する
  • ●フライトシミュレータで経験するような困難さを客観的に測定する
  • ●インターフェース、もしくはwebサイトで繰り返される複数の反復に対する作業負荷の比較する


~ICAはどのような作用を及ぼすのか~

瞳孔自身は円形と放射型の筋肉に囲まれています。この二つの筋肉はその構造が異なるだけでなく、異なった視覚刺激に対応する反応が異なります。円形筋肉は光に反応し、後者の放射型筋肉は、精神的な頑張りが及ぼされたときに反応します。


~Workloadモジュールの歴史~

この革新的なICA計測手法は、当初、海軍研究所のプロジェクトとしてDoDサポートのもとに開発されました。その後この技術は、FAA、NASA、海軍、空軍、DARPA、TSA等のプロジェクトに利用されてきました。民間では米国や国際的に指導的立場にあった企業・研究所・医学施設・自動車・安全関連の分野でも採用されてきました。

 


~ET社 Workload-認知負荷解析の特徴~

  • ●キャリブレーション、ベースラインテストが不要
  • ●何もつけない、じゃまにならない自然な計測が可能
  • ●光環境の変化に強い
  • ●リアルタイム計測が可能

~技術的な仕様~

  • ●リアルタイムもしくは事前に記録された眼球データから算出されたWorkload    
  • ●様々なアイトラッキングシステムと互換性がある   
  • ●使用前のキャリブレーションが不要   
  • ●第三者のアプリケーションに迅速にデータ統合する為のEyeTracking社のQuad ServerTMと統合されている(Adaptive AutomationやCognitive awareシステム、neural nets等など)    
  • ●100%身体的負担なし 

~技術解説―瞳孔の膨張と認知作業負荷~

瞳孔径は二つのタイプの筋肉活動で変化します。即ち、瞳孔膨張させる放射線状の筋肉筋と膨張を抑える円形状の筋肉筋です。瞳孔径は光反射と膨張反応の二つの反射に影響されて絶えず変化します。小さい瞳孔では光反射により円形筋肉筋が反応し、放射状筋肉筋を抑制する結果になります。膨張反応はその逆作用をします。即ち、瞳孔を大きくするのに、放射状筋肉筋に反応し、円形筋肉筋を抑制します。

 

一定のサンプリング(30Hz,60Hz、120Hz,240Hz)で瞳孔径を計測した図を下記に示します(2分階の計測です)

左図は、瞳孔径の生データを分析しようと試みています。光反射による光の衝撃を計測しているだけで余り良い考えではありません。これは膨張反応により認知力の刺激ではありません。

右図を見てください。4つの 異なった条件のもとに1人の被験者の生瞳孔データをプロットしています。(A)は暗所で静かに座っている、(B)は明所で静かに座っている、(C)は暗所で難しい問題に考えている、(D)は明所で難しい問題に考えている。(B)(C)(D)はよく似ています。これらの生データ信号からは認知力を見つけ出すことはできません。

同じ被験者の右図グラフを見てください。 これは我々が分析した上図の4つの結果です。光反射の信号が無効となっています。(Aと(B)が似ていますね。問題に答える作業をしている時のデータが(C)と(D)です。これで認知しているか、していないかの違いが明確になっています。


Facekit Module

視線データ取得・解析ソフトウェアEyeWorksにFacekit Moduleを追加すれば、あなたのFX3はさらに強力になります。視線データの計測と同時に被験者の顔の向き、頭の角度やまぶたの開き具合を計測できます。メガネやサングラスをしていても問題ありません。しかもFacekitのための特別なキャリブレーションは不要です。

6DoFヘッドトラッキング 被験者の頭の位置と角度の6自由度を非接触で計測します。

Facekitを備えたFX3は被験者の視線だけでなく、被験者の頭の位置(X, Y, Z)や角度(Roll, Pitch, Yaw)の6自由度(6 Degrees of Freedom)を正確に計測します。被験者の目が閉じていてもサングラスをしていても問題ありません。視線データを計測できない状況でも顔の向き、頭の角度を計測し続けます。  

ロストからの復帰も高速です。データ欠損を可能な限り減らせます。

例えば被験者の髪の毛や動き回る手がトラッキングの邪魔をするなど、トラッキング中に被験者をロストすることは残念ながら起こり得る問題です。そんな場合でもFacekitではロストからの復帰が高速です。貴重な測定データの欠損を可能な限り減らすことができます。

まぶたトラッキング 被験者のまぶたの開き具合を0100%で計測します。疲労研究、赤ちゃん研究などに役立ちます。

さらにFacekitを備えたFX3は被験者のまぶたの開き具合(開閉度)も計測します。まばたきの間隔・頻度・スピードがわかります。まばたきのデータを活かせる研究、例えば疲労研究や赤ちゃん研究などに有益なデータを提供します。

EyeWorks AppConnect SDKでリアルタイムにデータを利用できます。

ヘッドトラッキング、まぶたトラッキングのデータはアイトラッキングのデータと一緒に生成されます。このデータをリアルタイムに使用することもできます。EyeWorksに標準装備のAppConnect SDKをお使いください。これらのデータをあなたのアプリにすぐに取り込めます。  

いかなるキャリブレーションも不要です。無駄な時間を費やすことなくすぐにデータを計測できます。

Facekitを使うのに面倒な事前準備、つまりキャリブレーションは必要ありません。被験者にFX3の前に座ってもらうだけです。FX3はすぐにトラッキングをスタート。正確なデータを計測します。  


Quad Server 

革新的なデータ統合ツール

EyeTracking社が開発したQuad Server(クアッドサーバー)。ネットワーク上で接続されている複数のデータを即時に統合したり、同期をとったりすることが可能な最新アプリケーションです。これは米国政府機関(DARPA)の当初の要求を満たしているものです。革新的なデータ統合ツールであるQuad Serverはいかなるフォーマットのデータでも同期・保存・視覚化・配布といった機能を備えています。

データの同期~

複数のソースからくるデータはサーバーにより受け取られ、保存されます。受け取られた各データに対して、他のすべてのデータと同期をとるためのタイムスタンプが付与されます。これにより、異なるサンプリング比を持つデータ、もしくはフォーマットであっても信頼できる関連性を相互に持たせることができます。


データの保存~

同期が取られたデータはサーバー内のデータベースに書き込まれ、データ収集が終了した後、このデータにアクセスができます。保存データは再生したり、CSVファイルにエキスポートしたりする事ができます。CSVデータはSPSS、MATLAB、EXCELデータと互換性がありますので、後の分析に使用できます。


データの配布~

Quad Serverはリアルタイムで複数の外部の人へ同期されたデータを配布できます。ネットワークで接続された人は、興味あるデータを識別して有効データを受け取ることができます。安全のため簡単なプロトコールを使用し、データを特徴づけて自らのデータをコントロールできます。データ配布機能により、機能配分拡張認識システム(Adaptive Automation Augmented Cognition)や閉ループシステムの様なリアルタイムアプリケーションと統合できます。


~Quad Serverの利点と応用

  • 異なったプロジェクト、実験等のアーキテクチャーやコード開発時間を短縮できる
  • EEG、ECG、EKG、アイトラッキングなどの複数の生体データ計測センサデータの統合
  • 複数の被験者からの生体データを統合し、同期をとるチームアプリケーションに最適
  • 運転シミュレーション(視覚刺激提示、姿勢、ボタンを押すといった)データの統合、同期
  • EyeWorksにはQuad Serverが内蔵されています(眼球位置、瞳孔径、EyeWorksデータ)

 

EyeWorksと各モジュールが使えるアイトラッカー一覧

アイトラッカー 標準データ
収集・分析
Cognitive
Workload
シーンカメラ
データ収集
MultiDisplay
データ収集
FX3
SeeingMachines
faceLAB
SeeingMachines
TX-300
Tobii
TX60,TX120
Tobii
X1/X2
Tobii
ViewPoint
Arrington
EyeFollwer/600
LC Tech
EyeLinkⅡ
SR Research
EyeLink1000
SR Research
GP3
GazePoint
S2EyeTracker
Mirametrix
VT1/VT2/VT3
Eye tech
ETG2
SMI
RED250/500
SMI

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