JPH0683885A

JPH0683885A - 対話設計支援システム及び対話形状選択方法

Info

Publication number: JPH0683885A
Application number: JP4230865A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Tomita; 次男富田; Atsushi Kawabata; 敦川端; Norito Watanabe; 範人渡辺; Toshio Sakai; 俊雄坂井; Shinya Tanifuji; 真也谷藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】対話操作機器を設計するとき、コンピュータ・
グラフィックを用いて、対話性をシミュレーションし、
設計者を支援する。【構成】対話操作機器の形状モデルをディスプレイに表
示し、操作者がマウスなどの入力装置を用いて部品に対
する操作を模擬するとき、その履歴を記録し、後で、操
作履歴にしたがって、応答動作を再現出力する。【効果】これにより設計者は、操作パネルの操作性を自
ら確認することができ、また、一般ユーザに操作しても
らうことにより、一般ユーザにとっての操作性を事前に
評価することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータグラフィ
ック・システムにかかわり、特に、対話性を評価するた
めの設計支援ツールにかかわる。

【０００２】

【従来の技術】近年、製品の高機能化が著しい。その結
果、ユーザは、製品の持つ多くの機能から選択して操作
することになり、使い方の難しさが指摘されることが増
加してきた。製品は、機能が増加する一方、サイズは、
コンパクト化される傾向にあり、また、機器の制御はマ
イクロプロセッサによるディジタル制御に移行しつつあ
る。このため、一つのボタンが複数の機能を持つという
複雑さの問題点や、操作が実際の内部機構の動作と独立
しているため、操作方法が抽象的になるという問題点な
どが発生することが少なくない。

【０００３】計算機の対話システムなどでは、ユーザイ
ンタフェースの問題が注目されつつあるが、様々な民生
機器，産業機器では、一般的には、機能・性能向上，コ
スト低減，軽薄短小化などに重点がおかれることが多
く、使い勝手の向上については、多くの課題が残された
ままである。

【０００４】使い方の難しさが指摘される例として、民
生機器では、ビデオデッキのタイマ予約があげられる
（David A. Butler著 THE IMPACT OF HOME BUS STANDAR
DS ONCONSUMER PRODUCT DESIGN : ADDRESSING THE CHAL
ENGE FOR A BETTER USER INTERFACE IEEE Transactions
on Consumer Electronics, Vol.37, No.2, May1991, p
p163)。これは、設定する項目が多い一方、対話機能が
弱く、複数項目を一覧表示し、任意の項目を選択して設
定することができないことが、理由のひとつであると考
えられる。

【０００５】一方、各機器を設計する立場に立てば、問
題点は、上記の対話機能の弱さなどの問題のほか、操作
性の設計のための適切な設計支援ツールがないことが指
摘できる。操作の問題の主要なものの一つは、時系列的
に複数の設定を進めることの難しさがあるが、設計に用
いる図面や形状モデリング機能を持つＣＡＤシステムで
は、表示が静止しているものであり、時間的に移り変わ
る操作を表現するのには、不十分である。

【０００６】最近、アニメーション機能が、ＣＡＤの一
部として利用できるものも実現されつつあるが、基本的
には、一定のストーリを時間の進行と共に表示するもの
であり（ＮＫＫのモデリングシステムＳＯＰｓ日経Ｃ
Ｇ１９９２．１ｐｐ.５７）、例えば、操作パネルな
ど、ユーザが対話的に操作するものの場合、適用したと
きの効果が限定されてしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、対話的
に操作するとき、操作のしやすさをシミュレーションす
るツールが不十分であり、設計者は、動作する様子を想
像して設計を進めることが必要であり、操作性の事前評
価が難しかった。また、一般ユーザが設計の段階で評価
することもできなかった。

【０００８】本発明の目的は、対話的に操作する機器の
応答動作をコンピュータグラフィックスを用いてシミュ
レーションし、その評価作業を支援する手段を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的のために、機器
の形状情報と動作情報を記憶する手段と、該形状情報に
基づいて画面上に表示する手段と、画面上に表示された
機器上で位置を指定する手段と、指定された位置で指示
される個別形状を探索する手段と、該探索された個別形
状に対応する動作情報を該動作情報記憶手段から抽出
し、抽出された動作情報にしたがって動作を実行する手
段と、位置指定の操作内容を逐次記憶して一連の操作履
歴を記憶する手段と、前記操作履歴記憶手段の内容か
ら、前記形状情報と動作情報の評価を実行するためのデ
ータを求める手段を提供する。形状情報の望ましい実施
例では、形，位置，色を定義する内容を含む。また、動
作情報の望ましい実施例では、上記形状の色の変更，位
置の変更を定義する内容を含む。

【００１０】

【作用】ユーザが、機器の形状と動作を定義し、形状記
憶手段，動作記憶手段に記憶させるとき、上記のよう
に、操作を加えたときの動作を画面上でシミュレーショ
ンすることが実現される。一つの設計案としての一組の
形状情報と動作情報に対して、複数のユーザが操作を実
行し、それぞれの操作履歴を保存したのち、評価データ
を求めることにより、ユーザごとの評価データの差異を
求めることができる。また、複数の設計案に対する複数
組の形状情報と動作情報に対して、上記の処理を実行す
ることにより、複数の設計案に対する評価データの差異
を求めることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。

【００１２】本実施例は、エンジニアリングワークステ
ーションと、広く普及しているウィンドウシステムであ
るＸウィンドウ（参考文献：XWindowハンドブック Oliv
erJones著三浦明美・ドキュメントシステム訳アス
キー出版、XToolkit プログラミングＤ．Ａ．ヤング
著、川手恭輔訳トッパン）を用いて実現するものとし
て、説明する。

【００１３】なお、以下では、本発明のシステムを操作
する人を操作者、操作者の操作履歴を再現して観察する
人を観察者と呼び、両者をまとめて、ユーザと呼ぶ。

【００１４】本実施例では、入力部５としてマウス５１
及びキーボード５５、出力部４としてディスプレイ４１
を用いる。マウス５１にはマウスボタン５２が付属す
る。マウス５１の代わりにもタッチパネルを用いること
も有効である。タッチパネルを用いた場合、マウスボタ
ン５２を押すという操作は、タッチパネル面上を指で押
す操作に対応する。形状記憶部１には、部品形状に関す
る情報が記憶されている。動作実行部３は、形状記憶部
の内容を読み込み、ディスプレイ４１に出力する。動作
記憶部２は、形状記憶部２に記憶された形状が実行する
動作を定義した動作情報を記憶する。ユーザは、ディス
プレイ４１の出力結果を見て、マウス５１を用いて出力
された形状に操作を加える。ここで操作を加えるとは、
例えば、マウス５１を動かして、ディスプレイ４１に表
示されるポインタ４２を移動させ、出力された形状に位
置づけ、マウスボタン５２を押すことである。動作実行
部３は、マウスボタン５２が押されたことの操作情報の
通知を受け、動作記憶部２に記憶された動作情報を読み
だし、その内容に従ってディスプレイ４１に出力すると
共に、通知された操作情報を操作履歴記憶部６に書き込
む。

【００１５】一連の操作が終了した時点でユーザは、キ
ーボード５５を用いて、操作の再実行を指示する。その
ためには、例えば、文字Ｒが再実行を意味するものと決
めておき、ユーザは、キーボード５５から文字Ｒをキー
インする。動作実行部３は、キーインされた文字がＲで
あったとき、再実行処理を始める。再実行のための処理
は、操作履歴記憶部６に記憶された操作情報を順次読み
だし、該操作情報に対応する応答動作を実行することに
より実現される。操作性評価部７は、操作性評価データ
を編集・出力する。操作性評価データとは、例えば、全
体の操作所要時間に対する無操作時間の合計の比、ある
いは、ポインタ移動距離の合計などである。操作履歴記
憶部６には、Ｘウィンドウにおけるイベント情報（その
内容は、上記参考文献を参照のこと）が書き込まれる。
操作性評価部７は、例えば、操作履歴記憶部６に記憶さ
れたイベント情報から、ポインタ移動イベントを読み込
み、移動距離を計算し、操作性評価データとする。操作
性評価部７は、計算機プログラムとして実現する。処理
フローの例は後述する。

【００１６】別の実施例では、図１における操作履歴記
憶部６を省略し、操作性評価部７は、ユーザが操作した
内容を動作実行部３を通じて取り込み、ただちに操作性
評価データを編集・出力する。すなわち、上記のような
操作性評価データ（全体の操作所要時間に対する無操作
時間の合計の比、あるいは、ポインタ移動距離の合計な
ど）は、ユーザが操作するたびにそれまでの実行内容に
ついて演算した結果をディスプレイ４１に表示する。こ
の場合の操作性評価部７は、上記と同様に実現される。

【００１７】以下、さらに詳細に、実施例について、説
明する。

【００１８】各形状は、独立したウィンドウとして表示
される。説明を簡単化するために、各形状は、直線，円
弧（円を含む）、文字列の３種類の基本形状を組み合わ
せて表現するものとする。

【００１９】形状記憶部１のデータ形式の一実施例を、
図２（ａ）に示す。形状記憶部１のデータ形式は、形状
インデックス１１０と、形状本体データ１２０とから構
成される。なお、形状本体データ１２０は、存在する形
状の個数だけ定義される。

【００２０】形状インデックス１１０は、先頭に、形状
インデックス１１０自身の長さを示す形状インデックス
長１１１があり、残りには、形状ポインタ１１２，動作
参照ポインタ１１３，ステータス値１１４，ウィンドウ
識別子１１５の組み合わせを任意個含む。形状ポインタ
１１２は、形状本体データ１２０を指し示すポインタで
ある。動作参照ポインタ１１３は、該形状の動作を定義
する動作情報へのポインタであり、動作が定義されてい
ない形状の場合、ゼロが格納される。ステータス値１１
４は、部品状態の記憶のために用いる。ウィンドウ識別
子１１５は、該形状に対するウィンドウを識別するため
の情報である。動作参照ポインタ１１３とステータス値
１１４についての詳細は後述する。

【００２１】形状本体データ１２０は、基本形状個数１
２１と、０個以上の基本形状データ１２２を持つ。

【００２２】各基本形状データ１２２は、基本形状種別
１２３と、各基本形状に対応する基本形状パラメータ１
２４から構成される。

【００２３】基本形状種別１２３は、基本形状ごとに、
直線は、「１」，円弧は「２」，文字列は「３」と定め
る。

【００２４】基本形状パラメータ１２４は、基本形状の
種類で異なる。図２（ｂ）に、基本形状種別１２３と、
基本形状パラメータ１２４の内容を、基本形状種別１２
３ごとにまとめて示す。

【００２５】直線は、始点座標値１５１，終点座標値１
５２，線色１５３を持つ。

【００２６】円弧は、円弧中心座標値１５４，円弧の半
径１５５，円弧の始点角度１５６，円弧の終点角度１５
７，円弧線色１５８を持つ。

【００２７】文字列は、始点座標値１５９，文字列長さ
１６０，文字列１６１，文字色162を持つ。

【００２８】図２（ｂ）において、全ての座標値と円弧
の半径の値は、表示画面におけるピクセルを単位とする
整数値、角度は、１／６４度を単位とする整数値、であ
り、文字列長さは、文字を単位とする整数値，文字列
は、表示される文字列の最後にゼロの値を付けた形式で
ある。

【００２９】Ｘウィンドウでは、図形描画のために、さ
まざまな関数が用意されている。上記の直線，円弧，文
字列に対しては、それぞれ、XDrawLine，XDrawArc，
XDrawString なるＸウィンドウ関数を用いて描画す
ることができる。線色１５３，円弧線色１５８，文字色
１６２などの色に関しては、XChangeGC なるＸウィンド
ウ関数を用いて指定することができる。なお、これらの
Ｘウィンドウ関数は、基本形状データ１２２に含まれる
情報以外のパラメータも必要とするが、それは、本発明
の請求範囲外であり、指定の方法は、該参考文献などで
明らかであるので、ここでは省略する。

【００３０】以上により、形状記憶部１に記憶された内
容を出力部４に表示する処理が実現される。

【００３１】次に、動作の定義について述べる。

【００３２】動作記憶部２のデータ形式の一実施例を、
図３に示す。

【００３３】動作記憶部２のデータ形式は、動作インデ
ックス２１０と、動作本体データ２２０から構成され
る。なお、動作本体データ２２０は、動作の個数だけ定
義される。

【００３４】動作インデックス２１０は、先頭に、動作
インデックス２１０自身の長さを示す動作インデックス
長２１１を持ち、残りの部分は、各動作本体データ２２
０へのポインタ２１２を任意個数並べたものである。

【００３５】本実施例では、ひとつの動作は、基本的動
作を並べて実現するものであり、動作本体データ２２０
のデータ形式は、図３に示すように、基本アクション２
２１を１個以上並べ、終了アクション２２２にて終了を
宣言するものである。基本アクション２２１は、基本ア
クションコード２３１及び基本アクション第一パラメー
タ２３２，基本アクション第二パラメータ２３３から構
成される。ただし、基本アクション２２１の種類によ
り、基本アクション第二パラメータ２３３を必要としな
いもの、基本アクション第一パラメータ２３２，基本ア
クション第二パラメータ２３３の両方を必要としないも
のもある。また、終了アクション２２２は、基本アクシ
ョン２２１のひとつとして、基本アクションコード２３
１が終了を意味するコードであるものとして定義され
る。

【００３６】基本アクションコード２３１の値と、それ
に対する動作の内容を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】Ｘウィンドウのツールキットには、ウィン
ドウにコールバック関数を定義する機能が用意されてい
る。コールバック関数は、例えばマウスボタン５２が押
されたときなどのイベント発生時に呼び出されて実行さ
れる関数である。従って、図３の動作情報を読みだし
て、その内容に従って動作内容を表現する機能を実行す
る関数をコールバック関数として、各部品のウィンドウ
に定義しておくことにより、ウィンドウに操作が加えら
れたときの応答動作の表現が実現される。

【００３９】ここで、ユーザが操作を加えたときの応答
動作のより具体的な例を、図４を用いて説明する。図４
（ａ）は、使用する形状を示している。ここでは電源ス
イッチ５０１，パイロットランプ５０２の二つの部品を
用いる。電源スイッチ５０１は、プッシュボタンであ
り、パイロットランプ５０２はＬＥＤなどそれ自身が光
を発するランプである。ここで表現する動作は、電源ス
イッチ５０１が「切」の状態で操作を加えると、「入」
の状態になり、電源スイッチ５０１が「入」の状態の状
態で操作を加えると、「切」の状態になり、パイロット
ランプ５０２は、電源スイッチ５０１が「入」の時点灯
し、「切」の時消灯する、というものである。ここで点
灯，消灯とは、それぞれの状態に対応する色でパイロッ
トランプ５０２を表示することを示す。例えば、パイロ
ットランプ５０２は赤色ＬＥＤを用いており、その外側
は白い半透明のプラスチック板で覆われているるものと
仮定したとき、点灯とは、パイロットランプ５０２を赤
色で表示し、消灯とはパイロットランプ５０２を白い色
で表示することを示す。したがって、電源スイッチ５０
１を押すたびに、パイロットランプ５０２は点灯・消灯
を交互に切り替える。

【００４０】初期状態では、電源スイッチ５０１は、
「切」の状態とする。操作者は、ディスプレイ４１を見
ながら、マウス５１を用いて、ポインタ４２を移動さ
せ、電源スイッチ５０１の表示位置に位置づける。次に
マウスボタン５２を押して、電源スイッチ５０１に対す
る操作を加える。電源スイッチ５０１には、前記したコ
ールバック関数として、pswCBなる関数を定義してお
く。pswCBの処理フローの一実施例を図４（ｂ）に示
す。pswCB には、引数として、イベント情報が渡される
が、その中に、イベントが発生したウィンドウ情報が含
まれる。このウィンドウ情報を、形状インデックス１１
０のウィンドウ識別子１１５のなかから捜し出し、それ
と対になる動作参照ポインタ１１３を求める。また、そ
れに対応するステータス値１１４は、後述のように、応
答動作のなかで必要に応じて参照される。次に、動作参
照ポインタ１１３から、動作インデックス２１０中の動
作ポインタ２１２を求めれば、この動作ポインタ２１２
から動作本体データ２２０が求められるから、その中の
基本アクション２２１を次々と読みだし、その内容に従
って、表現形態を変える動作を行なう。

【００４１】表現形態を変える動作の定義例を図４
（ｃ）に示す。この例は、電源スイッチ５０１は、操作
が加えられたとき、それ自身は表現内容を変更せず、パ
イロットランプ５０２に通知を送るとして、上記パイロ
ットランプの処理として定義したものである。

【００４２】図４（ｃ）は、動作本体データ２２０の内
容を示しており、ここでは、表形式で表現している。横
方向に３個の欄が並んでいるが、左から順に、基本アク
ションコード２３１，基本アクション第一パラメータ２
３２，基本アクション第二パラメータ２３３を現わす。
基本アクションコード２３１とそれが示す動作内容の対
応は、すでに表１に示してある。なお、ステータス値１
１４は、スイッチの「入」，「切」状態に対応付けてお
り、それぞれ、１，０の値を持つものとする。

【００４３】まず、ステータス値１１４が０、すなわ
ち、「切」状態の場合においては、以下のように処理さ
れる。

【００４４】図４（ｃ）の第１行、すなわち、＃１で
は、ステータス値１１４が基本アクション第一パラメー
タの値（ここでは１）と一致しないから、次のステッ
プ、すなわち、＃２に進む。

【００４５】＃２では、ステータス値１１４に、スイッ
チが「入」の状態に対応する１の値をセットすることを
示している。

【００４６】＃３では、色を「ffff00000000」として描
画することを示している。「ffff00000000」は、Ｘウィ
ンドウにおける色の表現で、赤の成分を最も明るく、
緑，青の成分を最も暗くした色を示すものである。従っ
て、明るい赤として描画することになる。

【００４７】＃４は、終了アクション２２２であるか
ら、動作を終了する。

【００４８】つぎに、ステータス値１１４が１、すなわ
ち、「入」状態の場合においては、以下のように処理さ
れる。

【００４９】＃１において、ステータス値１１４が基本
アクション第一パラメータの値（ここでは１）と一致す
るから、３ステップだけスキップし、＃５に進む。

【００５０】＃５では、ステータス値１１４に、スイッ
チが「切」の状態に対応する０の値をセットすることを
示している。

【００５１】＃６では、色を「c000c000c000」として描
画することを示している。「c000c000c000」は、Ｘウィ
ンドウにおける色の表現で、赤，緑，青の成分を少し明
るくした色を示すものである。従って、少し明るい灰色
として描画することになる。これは、ＬＥＤが点灯しな
い状態の色を示す。

【００５２】＃７は、終了アクション２２２であるか
ら、動作を終了する。

【００５３】以上により、電源スイッチ５０１を押すた
びに、パイロットランプ５０２が点灯・消灯を交互に切
り替える処理が実現される。

【００５４】操作履歴記憶部６への書き込みは、図６に
示す様に実行される。

【００５５】操作履歴記憶部６に対する書き込みと読み
出しの管理のために、書き込みポインタ６１，読みだし
ポインタ６２を用いる。書き込みポインタ６１及び読み
込みポインタ６２の初期値は、いずれも操作履歴記憶部
６の配列の先頭位置であり、一回の書き込み、又は読み
込みごとに、それぞれのポインタの値を、イベント情報
の長さだけすすめる。

【００５６】ユーザによって操作が行なわれるとき、Ｘ
ウィンドウから報告されるイベント情報の長さＬを求
め、操作履歴記憶部６に、Ｌ以上の長さの空きエリアが
あることを確認する。空きエリアがあるときには、長さ
Ｌのイベント情報を書き込みポインタ６１の位置から書
き込み、書き込みポインタ６１の値をＬだけ進める。図
６の操作履歴記憶部６において、Ａ部分は、操作履歴デ
ータを書き込み済みの部分であり、Ｂ部分は、まだ操作
履歴データを書き込んでいない部分である。

【００５７】機器の設計段階で、多数の人々に操作して
もらい、模型などを作る前に事前評価することは、開発
期間短縮などのために有効である。操作者は、遠距離に
いる場合があり、操作者の操作結果を操作履歴データと
して、データ通信機能で通信すれば、評価効率を向上さ
せることができる。また、以前に実施した操作性評価テ
ストの操作履歴データを保存しておき、複数の設計案に
適用するなら、評価テスト作業を効率化することが可能
である。

【００５８】操作履歴データの保存は、以下の様にして
おこなう。

【００５９】図６に示すように、操作履歴データ書き込
みポインタ６１，操作履歴データ読み込みポインタ６２
を用いる。操作履歴データ書き込みポインタ６１は、次
に記憶する操作履歴情報の書き込み位置を示しているか
ら、操作履歴記憶部６内の有効なデータの長さは、操作
履歴データ書き込みポインタ６１から操作履歴記憶部６
の先頭アドレスを引いた値である。この値を保存ファイ
ル６３の先頭に書き込み、続いて操作履歴記憶部６の先
頭からはじまり、上記で求めた有効データの長さだけの
データを保存ファイル６３に書きこむ。

【００６０】保存した操作履歴データを再現する場合
は、以下のようにする。

【００６１】まず、保存ファイル６３の先頭の値を読み
込み記憶する。その値は、有効データの長さであるか
ら、引き続き、その有効データの長さだけ、そのファイ
ルから操作履歴記憶部６にデータを読み込む。さらに、
操作履歴記憶部６の先頭位置アドレスに、最初に読んだ
有効データの長さの値を加えた結果を書き込みポインタ
６１に記憶する。また、操作履歴記憶部６の先頭アドレ
スを読みだしポインタ６２に記憶する。これにより、操
作履歴記憶部６に、操作履歴データを再現できたことに
なる。

【００６２】ここにおいて、図１における操作性評価部
７の実現方法の一実施例について述べる。

【００６３】本実施例では、操作性評価部７は、図１０
に示すような処理フローで実現される。

【００６４】操作性評価データとしては、ここでは、ポ
インタ４２の移動距離とする。ステップ９５０で、初期
値を設定する。ステップ９５１で、操作履歴記憶部６に
記録されたデータ全体を処理するための繰り返し処理を
制御する。ステップ９５２で、読み出しポインタ６２の
指し示すイベント情報を取り出す。ステップ９５３で、
読み出しポインタ６２を更新する。ステップ９５４で、
イベントの内容を判断する。それがポインタ４２の移動
に関するイベントであれば、ステップ９５５でそれが最
初のポインタ位置イベントかどうか判定し、最初のポイ
ンタ位置イベントでなければ、ステップ９５６で、すで
に保存してある位置情報と、現在読み込んでいるイベン
ト情報の位置情報との距離を計算し、合計距離の値に加
える。最後に、ステップ９５７で位置情報を保存する。
以上を操作履歴記憶部６の全データに対して行なえば、
ポインタ４２の移動距離が求められる。

【００６５】このような操作性評価データの編集は、一
括して実行し、結果を出力することもできるほか、上述
の操作の再現処理と同期して、それぞれの時刻における
移動距離として編集・出力することができる。

【００６６】一般に、機器の設計では、複数の設計案を
比較して、優劣を判断することが重要である。ある部品
を別の部品に取り替えたり、配置を変えたりして、複数
の設計案ができ、それぞれについて評価する場合、一つ
の操作履歴の情報を複数の設計案に適用できれば、操作
履歴を取得する作業が省略できる。

【００６７】すでに述べた図１の実施例では、操作と応
答の再現は、上述の様に、操作履歴に基づいて行なわれ
る。一旦操作履歴を取得し、その後で形状の位置，サイ
ズを変更したとき、Ｘウィンドウからは、イベントとし
て、イベント発生ウィンドウとその内部での相対位置座
標が通知される。この相対座標は、イベントが発生した
形状の位置とは無関係であるから、形状の移動，サイズ
変更に対し、それに追随することが可能である。ただ
し、この状態での追随性は、形状指示についてのみであ
り、ポインタの移動については、不具合が発生する。

【００６８】図７は、形状の位置を変更した場合を示
す。形状Ａ８１と形状Ｂ８３がある。操作者は、まず形
状Ａ指示位置８２の位置で形状選択操作を行ない、次に
ポインタ４２を軌跡８５に沿って移動させ、形状Ｂ指示
位置８４で形状選択操作を行なうものとする。この操作
履歴を操作履歴記憶部６に記憶し、その後、図７（ｂ）
に示すように、形状Ｂ８３の位置を左の方向に移動させ
た場合であっても、上記の形状Ｂの選択操作は、操作履
歴記憶部６においては、形状Ｂ８３に対応付けられて記
憶されているから、形状位置が変更されても、影響を受
けない。

【００６９】ただし、図７（ｂ）に示すように、ポイン
タ４２の移動については、ポインタは、軌跡８５に沿っ
て移動前の形状Ｂ８３の位置に向かい、軌跡８５の終点
位置から、移動後の形状Ｂ８３の位置までジャンプして
形状Ｂ指示位置８４において、形状Ｂが選択される。す
なわち、位置の変更しないウィンドウ上での単なるポイ
ンタの移動というイベントに対しては、位置移動の効果
が反映されない。

【００７０】ポインタ４２の移動の不具合の簡単な対策
方法は、形状の指示位置の間のポインタ４２の移動履歴
情報は無視して、その間を直線で補間することであり、
以下のように実現できる。

【００７１】図７（ｂ）の場合において、形状Ａ指示位
置８２，形状Ｂ指示位置８４の座標値をそれぞれ、（ｘ
０，ｙ０），（ｘ１，ｙ１）とし、それぞれの位置での
操作の時刻をｔｏ，ｔ１とする。操作履歴記憶部６に記
憶されたポインタ４２の移動操作の時刻をｔとすると、
その位置に対応する新しい位置は、ｘ＝（ｘ１−ｘ０）＊（ｔ−ｔ０）／（ｔ１−ｔ０）ｙ＝（ｙ１−ｙ０）＊（ｔ−ｔ０）／（ｔ１−ｔ０）なる式で計算できる。

【００７２】上記の形状変化に対する取得済み操作履歴
情報の適用を、形状の動作内容の変更に対しても、同様
に適用することが考えられる。

【００７３】操作履歴記憶部６に記憶する情報は、操作
履歴であり、応答動作の内容は、記録しないから、ある
応答動作定義状態で操作してその操作履歴を取得した
後、応答動作を変更しても、取得した操作履歴情報をも
とに操作と応答の再現を実現することができる。ただ
し、応答動作の実行時間が変わると、不具合が生ずる可
能性がある。操作者は、通常は、ひとつの操作を行なっ
たとき、その応答結果を確認してから、次の操作を行な
う。定義してある応答動作の内容を変更した結果、操作
履歴を取得したときに定義されていた応答動作の実行時
間より長い処理時間を有する応答動作に変更したとき、
取得してある操作履歴をそのまま適用すると、応答動作
が終了する前に次の操作の応答動作が開始することが起
こる可能性がある。これを避けるために、操作履歴を読
み出して、応答動作を再現するとき、操作時刻を以下の
様に修正して処理する。

【００７４】操作履歴記憶部６に記憶する情報として
は、操作に関するもののほか、操作に対する応答動作終
了に関する情報も含める。ひとつの操作発生時刻をＴ
０、この操作に対する応答動作の終了時刻をＴＲ０、次
の操作発生時刻をＴ１、この操作に対する応答動作終了
時刻をＴＲ１とする。一つの操作情報を処理して、次の
操作時用法を処理するとき、ウェイト時間は全て、直前
の操作に対する応答動作の終了時刻から次の操作時刻、
すなわち、（Ｔ１−ＴＲ０）とする。以上により、動作
内容の変更が生じても、それに起因する動作タイミング
の不具合を避けることが可能になる。

【００７５】ここで動作所要時間差が発生したとき、す
なわち、操作履歴記憶部６に記憶された動作所要時間
と、動作変更後の新しい動作を実行したときの動作所要
時間の差が発生したときには、それ以降の操作履歴情報
における時刻に、上記動作所要時間差だけの補正を加え
ればよい。

【００７６】操作時において、操作者が、操作方法につ
いて考えているときなど、なにも操作が発生しないこと
がある。操作がなされない時間というものは、次の操作
方法がわからなかった場合などを含んでおり、それ自
身、大きな意味を持っているもので、観察者にとって、
重要なことである。しかし、待ち時間が１分など比較的
長くなると、再現の時、待ち時間まで忠実に再現するの
は、効率が悪い場合がある。例えば、ある場面で、操作
者が操作方法がわからずに考えているということが、観
察者に認識できれば、それ以上待ち時間を忠実に再現す
る必要はない場合もある。

【００７７】本実施例では、操作が一定時間以上記録さ
れていないときに、観察者の指示により、残りの待ち時
間のキャンセルを可能にするものである。その構成を図
５（ａ）に示す。観察者に操作なし状態であることを知
らせるためにウェイトアイコン９０１を用いる。操作者
が、再現における待ち時間のキャンセルを指示するため
には、キーボード５５からのリターンキーの入力を用い
る。動作実行部３は、再現処理の時、次のイベントまで
の待ち時間が、別途指定される基準時間(Ｔｘ)より長い
場合、ウェイト状態を操作者に提示するウェイトアイコ
ン９０１をディスプレイ４１上に表示する。このウェイ
トアイコン９０１は、次の操作の開始時刻まで時間が進
んだとき、又は、ウェイトキャンセル指示がなされたと
きに消去する。動作実行部３は、ウェイトアイコン９０
１表示中に、キーボード５５から、リターンキーが入力
されたことを知ると、現在のウェイト処理を解除する。

【００７８】基準時間Ｔｘの値は、ウェイトアイコン９
０１の表示を見て、ウェイト状態をキャンセルするかど
うか判断し、ウェイトキャンセル指示を実際に実行する
までに要する判断・操作時間と、ウェイト状態が続いた
とき、それをキャンセルすることが望ましいと感じるウ
ェイト限界時間に基づいて、値を設定する。現実には、
操作・応答を再現する目的にも依存するが、３〜１０秒
程度の値が適切であることが多い。

【００７９】ウェイト処理は、Ｘウィンドウのツールキ
ットライブラリに用意されているXtAddTimeOut関数を利
用でき、これに対するキャンセルは、同じくXtRemoveTi
meOut関数を利用できる。

【００８０】本実施例に関する動作実行部３の処理フロ
ーを図５（ｂ）に示す。

【００８１】まずステップ９２１で、XtNextEvent なる
Ｘウィンドウ関数により、ウェイトの解除又は、入力装
置からの入力を求める。次に、ステップ９２２で、イベ
ントの有無を調べる。イベントがないときには、ステッ
プ９２３で、再現表示中かつウェイト中でないことを判
断し、ステップ９２４で、次イベントを操作履歴記憶部
６から読み出し、そのイベント発生時刻から、ウェイト
時間Ｔｗを算出する。次に、ステップ９２５で、定数Ｔ
ｘとＴｗとの比較を行なう。Ｔｗ＞Ｔｘであれば、ステ
ップ９２６で、ウェイトアイコン９０３を表示する。次
に、ステップ９２７で、Ｘウィンドウ関数XtAddTimeOut
を用いて、ウェイト処理を設定する。ステップ９２２
で、イベントがあったとき、ステップ９２８でキーボー
ド５５からの文字Ｒの入力かどうかを判断し、そうであ
れば、ステップ９２９で、ウェイト中かどうかを判断す
る。ウェイト中であれば、ステップ９３０で、XtRemove
TimeOut 関数で、ウェイトをキャンセルし、ステップ９
３１でウェイト状態の記憶を解除する。

【００８２】以上の処理の後に、ステップ９３２で、ウ
ェイト状態を判断し、ウェイト状態でなければ、ステッ
プ９３３で、次イベント情報を取り出し、ステップ９３
４でイベント処理を行なう。

【００８３】観察者は、ウェイトアイコン９０１が表示
されると、ある時間以上の待ち時間が記録されたことを
知る。そこで必要に応じて、ウェイトキャンセル指示の
ために、キーボード５５からリターンキーを押して、残
りの待ち時間をキャンセルし、次の操作に進めることが
できる。

【００８４】操作者が機器を操作するとき、無意識に声
を出すことがある。また、二人以上で操作するときに
は、互いに相談することもある。とくに、操作がわから
なくなったときや、操作方法に自信がなく、想像で操作
するような場合、声を出すことが多くなる。従って、操
作性を評価する場合、操作者が出す声を記録しておき、
操作履歴を再現するときには、記録した声も再現すれ
ば、操作者が操作に困っている状態がわかりやすくな
り、操作性の評価に大いに有効である。

【００８５】本発明における音声の記録と再生の特徴
は、再生の速度が一定ではないことである。これは、計
算機の負荷により、処理速度にばらつきがでるためであ
り、操作履歴とその応答動作を再現するときには、再現
の速度は、操作したときとは一致せず、また、一つの操
作履歴であっても再現するたびに速度が変わる可能性が
ある。記録した音声は、この一定の速度ではない操作と
応答動作に対して、同期して再生する必要がある。その
ために、音声は、音声の連続する部分ごとに、分割し
て、音声の開始時刻の情報と共に、ディジタル録音し、
ファイルとして記録する。この方法の実施例を、図８に
示す。

【００８６】音声を感知したとき、その時刻を求め、音
声ファイル管理ブロック８００の音声開始時刻８０１と
して書き込む。同時に、音声が途切れるまで、音声のサ
ンプリングを行ない、サンプリングデータを音声ファイ
ル８０３として記憶する。このときのファイル名称は、
その都度重複しないように設定し、その名称を音声ファ
イル管理ブロック８００の音声ファイル名８０２として
記憶する。このように、音声が発せられるたびに、音声
のサンプリングを行ない、結果をファイルに記憶すると
ともに、音声開始時刻８０１と、音声のサンプリングデ
ータを記憶する音声ファイル名８０２のペアを音声ファ
イル管理ブロック８００に記憶していく。

【００８７】操作履歴の再現に同期して、記録された音
声を再生する方法を以下に示す。

【００８８】操作履歴情報を操作履歴記憶部６から取り
出すとき、その時刻を、音声ファイル管理ブロック８０
０内の音声開始時刻８０１と照らしあわせ、まだ再生さ
れていない音声ファイル８０３のうち、音声開始時刻８
０１が、取り出した履歴情報の時刻より以前のものがあ
れば、音声の再生を開始させる。以上により、操作履歴
の再現と音声の再生を同期させることができる。

【００８９】なお、音声のディジタルサンプリングとそ
の再生は、公知（例えば参考文献：MACLIFE May １９９
１）の技術を利用できる。

【００９０】上記では、操作者の話す声を音声として記
録する実施例について述べたが、音声の記録の代わり
に、操作者に特別な操作をしてもらうことも可能であ
る。あらかじめ、操作に当たって発生する可能性のある
問題点を分類し、各分類項目ごとに、ディスプレイ４１
に、視覚的に表現する。その実施例を、図９に示す。本
実施例では、３個の問題点指摘ウィンドウ７０１が生成
されている。それぞれは、操作方法がわからない、操作
に対する応答内容が理解できない、その他の問題点、の
３種類の問題に対応する。各問題点指摘ウィンドウ７０
１には、問題点の分類内容がわかる文字列を表示する。
操作者は、操作中に、問題点が発生したと感じたとき、
該当する問題点指摘ウィンドウ７０１にポインタ４２を
位置付け、マウスボタン５２を押す。この操作は、イベ
ントとして、操作履歴記憶部６に記憶される。

【００９１】操作履歴を再現するときには、ポインタ４
２が、上記の問題点指摘ウィンドウ７０１の位置に移動
することによって、操作者が問題に遭遇したことを知る
ことができるが、イベントが、問題点指摘ウィンドウ７
０１で発生した時、それがわかるように、視覚的，聴覚
的な表現を行なうことも有効である。例えば、Ｘウィン
ドウには、キーボード５５に組み込まれたベルを鳴らす
関数であるXBell が用意されているから、これを呼び出
して、ベルの音により観察者の注意を促すと共に、イベ
ント発生の問題点指摘ウィンドウ７０１に表示される文
字列の色を変えて表示する。観察者は、上記のベルの音
が聞こえたとき、その場面で操作者が問題点を感じたこ
とを知り、文字列の色が変わって表示されている問題点
指摘ウィンドウ７０１を探せば、その文字列の内容か
ら、どのような問題点を感じたのかを知ることができ
る。この処理は、Ｘウィンドウでは、問題点指摘ウィン
ドウ７０１に対してコールバック関数を定義する方法に
より、容易に実現できる。

【００９２】別の実施例では、上記問題点指摘ウィンド
ウ７０１にコールバック関数を定義しておき、このコー
ルバック関数は、ベル音をｎ回鳴らすものと定義する。
ｎの値は、問題点指摘ウィンドウ７０１ごとに変えてお
く。こうすれば、操作者は、問題点指摘ウィンドウ７０
１を選択したとき、ベル音を聞き、かつ、観察者も、操
作の再現の時、操作の時に対応する状況下で同じ回数の
ベル音を聞くことができ指摘される問題点の把握が容易
になる。

【００９３】一般に、電気・機械製品は、標準部品を多
く用いて設計・製造される。設計段階において、このよ
うな部品の選択においては、部品表をディスプレイ４１
に表示し、その中から選択する方法が広く利用されてい
る。このような部品表のなかに、本発明で用いる応答動
作情報も同時に定義しておき、操作者が部品を選択した
とき、部品表の形状情報と共に、応答動作情報も一緒に
取り出し、それぞれ、図１の形状記憶部１，動作記憶部
２に書き込むことにより、操作者の作業量の軽減を計る
ことができる。なお、形状記憶部１に書き込む形状情
報、及び動作記憶部２に書き込む動作情報のデータ形式
については、すでに述べた通りである。

【００９４】本発明で用いる、動作を含む形状を、部品
表から選択する方法について、すでに述べた。別の実施
例では、部品表として表示するとき、その形状に定義さ
れている動作を、部品表の表示そのものにおいて表現す
る。

【００９５】表現の第一の方法は、部品表が表示されて
いるときには、定義されている動作を常に行なうもので
ある。動作が一過性のもの、すなわち、複数個の状態が
一つのイベントでひとつだけ切り換えられるタイプの動
作では、各状態をある時間間隔でつぎつぎに切り換える
表現方法を取る。例えば、状態が二つあり、それぞれ、
表示する色がことなるという場合、ある時間間隔で、二
つの色を交互に切り換えていく表現を実行する。

【００９６】表現の第二の方法では、部品表が表示され
ただけでは、動作は開始しない。操作者が、表示中の部
品表の動作可能部品に予備選択動作を加えると、動作を
１周期だけ実行した後に、動作を停止する。この方法
は、第一の方法より、処理の負荷が小さいという特徴を
持つ。

【００９７】表現の第三の方法では、第二の方法と同じ
く、部品表が表示されただけでは、動作は開始せず、操
作者が、表示中の部品表の動作可能部品に予備選択動作
を加えると、動作を開始する。この動作は、再度予備選
択操作を同じ動作可能部品に加えたときまで自動的に繰
り返す。この方法は、第一の方法より、処理の負荷が小
さいという特徴を持つ。また、複数の動作可能部品の動
作を同時に実行させて、比較して観察することができる
ことが、第二の方法にない特徴である。

【００９８】なお、上記で、予備選択動作を利用してい
るが、その内容は、通常の選択動作と区別がつくことだ
けが必要条件である。予備選択動作としては、簡単な実
施例では、通常の選択動作が、マウスボタン５２を押す
こととすると、予備選択動作は、キーボード５５のシフ
トキーを押しながらマウスボタン５２を押すこととする
ことが可能である。

【００９９】

【発明の効果】この方法によれば、対話機器の操作を計
算機モデルを使用して実行することができ、これによっ
て、設計者が、模型，実物モデルを作成することなく、
操作性の評価を行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成図。

【図２】形状記憶部のデータ形式の一実施例。

【図３】動作記憶部のデータ形式の一実施例。

【図４】本発明の応答動作の説明図。

【図５】待ち時間キャンセルを可能にするための説明
図。

【図６】操作履歴部への書込み方式の説明図。

【図７】操作履歴再現方式の説明図。

【図８】音声履歴保存の説明図。

【図９】問題点発生履歴提示方式の説明図。

【図１０】操作性評価情報抽出方式を説明するための処
理フロー。

【符号の説明】

１…形状記憶部、２…動作記憶部、３…動作実行部、４
…出力部、５…入力部、６…操作履歴記憶部、７…操作
性評価部、４１…ディスプレイ、４２…ポインタ、５１
…マウス、５２…マウスボタン、１１０…形状インデッ
クス、１１１…形状インデックス長、１１２…形状ポイ
ンタ、１１３…動作参照ポインタ、114…ステータス
値、１１５…ウィンドウ識別子、１２０…形状本体デー
タ、１２１…基本形状データ、１２３…基本形状種別、
１２４…基本形状パラメータ、151…始点座標値、１５
２…終点座標値、１５３…線色、１５４…円弧中心座標
値、１５５…円弧の半径、１５６…円弧の始点角度、１
５７…円弧の終点角度、158…円弧線色、１５９…文字
列始点座標値、１６０…文字列長さ、１６１…文字列、
１６２…文字色、２１０…動作インデックス、２１１…
動作ポインタ、２２０…動作本体データ、２２１…基本
アクション、２２２…基本アクション終了コード、２３
１…基本アクションコード、２３２…基本アクション第
一パラメータ、２３３…基本アクション第二パラメー
タ、５０１…電源スイッチ、５０２…パイロットラン
プ、７０１…問題点指摘ウィンドウ、８００…音声ファ
イル管理ブロック、８０１…音声開始時刻、８０２…音
声ファイル名、８０３…音声ファイル、９０１…ウェイ
トアイコン。

フロントページの続き (72)発明者坂井俊雄茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者谷藤真也茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機器の形状情報と動作情報を記憶する手段
と、該形状情報に基づいて画面上に表示する手段と、画
面上に表示された機器上で位置を指定する手段と、指定
された位置で指示される個別形状を探索する手段と、該
探索された個別形状に対応する動作情報を該動作情報記
憶手段から抽出し、抽出された動作情報にしたがって動
作を実行する手段と、位置指定の操作の履歴から、前記
形状情報と動作情報の評価を実行するためのデータを求
める手段を備えたことを特徴とする対話設計支援システ
ム。
【請求項２】請求項１において、位置指定の操作内容を
逐次記憶して一連の操作履歴を記憶する手段と、該操作
履歴記憶手段に記憶された内容を記憶する第２の記憶手
段と、該操作履歴記憶手段に記憶された内容を該第２の
記憶手段に記憶させる動作履歴保存手段と、該第２の記
憶手段に記憶された内容を取り出し該操作履歴記憶手段
に記憶させる動作履歴再生手段を設けたことを特徴とす
る対話設計支援システム。
【請求項３】請求項２において、該形状記憶手段に記憶
されている形状を変更したとき、すでに該操作履歴記憶
手段に記憶された操作履歴を該変更後の形状に対応付け
て動作を実行することを特徴とする対話設計支援システ
ム。
【請求項４】請求項２において、該動作記憶手段に記憶
された動作を変更したとき、すでに該操作履歴記憶手段
に記憶された操作履歴に対応する動作として、該変更後
の動作に従って動作を実行することを特徴とする対話設
計支援システム。
【請求項５】請求項２において、すでに行なった操作と
その動作を再現して出力する時、一つの動作終了時か
ら、次の操作までの待ち時間に、待ち時間であることを
視覚的または聴覚的にユーザに知らせ、ユーザは残りの
待ち時間をキャンセルし、ただちにつぎの操作に進むこ
とを指示するための手段を設けたことを特徴とする対話
設計支援システム。
【請求項６】請求項２において、ユーザが操作する時に
発する音声を記録する音声記憶手段を持ち、該操作履歴
記憶手段に記憶された操作を順次読みだして該操作に対
する動作を再現して実行する時、該音声記録手段に記録
させた音声を、動作と同期させて出力することを特徴と
する対話設計支援システム。
【請求項７】請求項２において、ユーザが操作を行なう
とき、予想される操作上の問題点をあらかじめ分類し、
分類された各項目に対する問題点指示手段を設け、ユー
ザは該問題点のいずれかに該当する状態が発生したと
き、該問題点指示手段を操作し、該操作に対する動作を
再現出力するとき、該問題点指示手段に対する操作を、
該形状の動作と同期して再現出力することを特徴とする
対話設計支援システム。
【請求項８】視覚的、又は聴覚的な動作を行なう形状を
複数個表示し、ユーザが１個以上の形状を選択する場
合、該形状の視覚的、又は聴覚的な動作を出力し、もっ
てユーザが行なう選択を容易なものとすることを特徴と
する対話形状選択方法。