Arduinoで反応時間を測る

Arduinoは、様々な事ができる便利なマイクロコンピュータだけれど、もちろん心理学の実験にも使える。Arduinoはシングルタスクなので、反応時間を正確に測るような処理にはWindowsPCより向いている（つまり比較的正確な測定値が期待できる）。ここでは、Arduinoを使った安価な測定システムで、反応時間を測定してみよう。

ブレッドボード上にボタンとLEDを配置し反応時間の計測を行う
(写真クリックで拡大)

反応時間の測定にはタクトスイッチとRGBフルカラーLEDを使用した。
どちらも秋月電子で入手できる。

Rボタン->digital port 8
Bボタン->digital port 9
Gボタン->digital port 10
（ボタンの反対側の端子はGNDへつなぐ）
R LED->digital port 11
B LED->digital port 12
G LED->digital port 13
（4色LEDは一番長い足がGND）

反応時間は、下記のスケッチで測定した。赤ボタンのみ用いた単純反応時間課題だ。

RT1.pde

ダウンロードして動作させてみてほしい。 RT1.zip
反応時間は、Arduino開発環境のシリアルモニタ上で確認できる。通信速度は9600bpsに設定する。

発展形の3ボタン選択形式の課題

こちらは、LEDの色に対応したボタンを押さなければならない。

RT3.pde

//3択反応時間課題（RGBのランプに応じたボタンを押す）
//シリアル通信で反応時間が得られる
unsigned long t1,t2,t3R,t3B,t3G;
int wait,rt;
int mode;
int seqcnt;
int col;
int btnc,btn;
int RL=11;
int BL=12;
int GL=13;
int RB=8;
int BB=9;
int GB=10;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  randomSeed(analogRead(0));
  InitRT();  
  set_wait(2000,2000);  //rand,offset
  seqcnt=0;
}

void loop() {
  
  //待機
  if(mode==0){
    if((millis()-t1)>wait){mode=1;}
  }
  
  //刺激提示
  if(mode==1){
    col=random(RL,GL+1);
    digitalWrite(col,HIGH);
     t2=millis();
     mode=2;
  }
  
  //反応待機
  if(mode==2){
    //ボタンごとに反応時間を求める（同時押しがあるため）
    if(digitalRead(RB)==0){t3R=millis();btnc++;btn=RB;}
    if(digitalRead(BB)==0){t3B=millis();btnc++;btn=BB;}
    if(digitalRead(GB)==0){t3G=millis();btnc++;btn=GB;}
    
    //1ボタンのみ押して、かつ色が正しい場合
    if(btnc==1 && btn+3==col){
      
      digitalWrite(col,LOW);
      if(col==RL){rt=t3R-t2;}  //反応時間を算出
      if(col==BL){rt=t3B-t2;}
      if(col==GL){rt=t3G-t2;}
      
      //PCへ出力
      Serial.print(seqcnt);  Serial.print(",");
      Serial.print(rt);  Serial.print(",");
      Serial.print(col-11);  Serial.print(",");
      Serial.println();
      seqcnt++;
      
      //次のシーケンスへ
      set_wait(2000,2000);
    }
    btnc=0;
    btn=0;
  }
}

以下ダウンロード RT3.zip

こちらは、RGBの3択であり、そのぶん反応が遅延する。
どのような条件で行うと反応時間が短縮/延長するのか、様々な条件で試してみよう。

2011/03/24　作成

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