情報処理学会 インタラクション 2023
IPSJ Interaction 2023

3B-18
2023/3/1

柔らかい操作インタフェースのアイディア創出を促す
ワークショップの実践
香川 舞衣1

辻村 和正1

佐倉 玲1

山村 亮介2

筧 康明3

概要：柔らかさを持つ素材を使ったインタフェースは，加工や成形が容易で自分に合ったインタフェースを実現できる可能性があることから，近年研究が活発である．一方, 形状や変形の自由度が高すぎるた
め，サイズや検知すべきジェスチャなどの指針がなくそれぞれの研究が実現できる範囲を提示するに留まっている．本研究ではこの指針を得るため，インフレータブルモビリティ poimo を題材に綿やスポンジなどの柔らかい素材を使い操作インタフェースをプロトタイピングするワークショップを実施した．本稿
ではアイディアの紹介とともに，身体部位や変形方法，使用素材から分析した傾向についてまとめ，探索の過程で得られた知見について報告する．

1. はじめにHCI (Human Computer Interaction) 領域では，ユーザがより直接的に身体的な動作を通してコンピュータとインタラクションすることを可能にすべく，柔らかく変形可能なセンサや形状変化可能なフィジカルインタフェースの開発が活発に進められてきた [1]．中でも筆者らの研究グループでは，導電性スポンジや 3D プリンタを用いた多図 1(左)FDM 方式の 3D プリンタを用いたソフトセンサ，（右）ソフトモビリティ poimo

孔質構造を持つ柔らかい変形センサ技術の開発を進めてが開発を進める空気で膨らむ柔らかい電動モビリティ

いる [2] [3] [4]．特に [4] は，造形に FDM 方式の 3D プリ

poimo[6][7] の操作に注目した（図 1 右）．参加者は，ソファンタを用いることで，センサ形状や柔らかさ，配線の設計のように柔らかい躯体を持つ poimo の操作手法やそのター自由度が高く，さまざまな領域への応用が試みられている

ゲットユーザを思い描き，操作部の形状や大きさ，操作す（図 1 左）．

る身体部位など，柔らかさを活かしたインタフェースの設このような背景のもと，今回筆者らは，子供を中心とす計・プロトタイピングを行う．

る非専門家を参加者とするワークショップを設計し，柔ら以下本稿では，日本科学未来館で開催したワークショッ

かい操作インタフェースに関するアイディア創出に取りプの概要とその結果について報告し，参加者のアイディア組んだ．このワークショップでは，参加者は場に予め用意の類型やプロセスの分析を通して考察を行う．

されたさまざまな柔らかい素材に触り，それらを加工したり組み合わせることでプロトタイピングを進め，コンセ

2. ワークショップの設計プトやアイディア創出へとつなげる．これは Karana らの

2.1 ワークショップの概要

Material-Driven Design [5] のアプローチなどを参考にし，ワークショップは，アイディア探索やプロトタイピン

必ずしも参加者が最初に最終的な制作物のイメージを設定

グ，共創のための手法として多くの分野で取り入れられるするのではなく，実素材の特性をいじりながら理解し，ア手法である．今回の筆者らのワークショップに近い取りイディアへと昇華する手法を採る．

組みとして，Seong らのソフトロボティクスのためのワー

本ワークショップでは，センサの応用先として筆者らクショップ [8] などが挙げられる．これは，アクチュエーションに焦点を当てたワークショップだったのに対して，

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東京大学 大学院学際情報学府
mercari R4D
東京大学 大学院情報学環© 2023 Information Processing Society of Japan

今回の筆者らの取り組みは柔らかいセンサを用いたインタフェース設計に注目する．

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図 23B-18
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素材の分類図

今回筆者らの設計するワークショップは，上述の通りソファ型の poimo の操作インタフェースのアイディアを考案
図 3することを目的に，柔らかい素材を用いてアイディア探索

カードを行う．実際に場に並べられた柔らかい素材群を触りながら模索を行うことで，これまでの硬いインタフェースではワークシートでは，操作方法の名前，使った素材，変形できなかった操作方法を可能にする新しいアイディアの創方法の種類（潰す，ねじる，曲げる，伸ばす，それ以外），出を促す．

使用する体の部位，インタフェースの大きさ（指先，手のワークショップの概要は以下の通りである．

ひら，体，それ以外），乗り物の動かし方（進む，戻る，曲( 1 ) ワークショップの目的と流れについての説明

がる，止まる，それ以外）についての記述を求めた．体の( 2 ) ソフトモビリティ poimo の試乗体験とソフトセンサに部位は，人物のシルエット画像を用意し，自由に丸をつけよる事例紹介て示すように指示をした．

( 3 ) ソフトセンサを用いた操作インタフェース事例の説明( 4 ) 柔らかい操作インタフェースのアイディア出しと試作( 5 ) 制作物に関してのインタビュー( 6 ) アンケート回答

2.2 インタビューとアンケート調査
参加者の考案したアイディアについて，インタビューとアンケートにて結果をまとめた．

(2) の乗車体験では，参加者は車椅子の操作に用いられインタビューは，各グループ 1〜2 名ずつに対してファることの多いジョイスティックを使用して，直線と蛇行すシリテータが質問する形式で行った．アイディアの概要

る道を通るコースを移動した．また，ソフトセンサを用いのほかに，発想方法や工夫した点，これまでの硬いインタた操作インタフェースの事例として，肘置き型，ジョイスフェースの操作と違う点について質問した．

ティック型，クッション型のコントローラを用意した．(3)アンケートでは，アイディアの概要や使用した素材，発では，参加者はそれぞれ 4 名程度のグループに分かれて案想方法，現状の操作との違いについての設問を設定した．

を考え，試作を行った．(4) では柔らかい素材を用意し，参また，実際に実装するインタフェースの参考のため，他の加者は実際に素材を触ってインタフェースの形状を作りな人のアイディアの中で好みだったものと操作してみたいとがらアイディアの探索を行った．ワークショップを行う場

思ったものについても記述を求めた．最後に全体を通してに実物の poimo を用意し，参加者が触ったり座ったりなどのコメントと，用意されている以外で必要だと感じた素材確認をしながら制作を行えるようにした．使用可能な素材について自由記述にて回答を得た．

として，綿，粘土，スポンジ，モール，ネット，風船，毛また，他の参加者やファシリテータとの対話と試作の糸，ゴム紐，フェルト，および伸縮性のある布を用意した．

様子を観察するために，ワークショップ全体を通して各これらの素材は，一般に手に入りやすく，多くの参加者がテーブルにカメラを設置し，その録画データを元に分析を実際に触れたことがあると考えられるものを選定した．ま行った．

た，さまざまな触感の素材を網羅するため，変形自由度と，変形させた後に手を離した場合の元の形への戻りやすさの軸について幅広く取り扱った（図 2）．

3. 実施したワークショップと結果
3.1 実施概要

また，アイディア探索の補助のため, 操作方法や体の部

ワークショップは，2022 年 7 月 24 日，31 日に日本科学位などを書いたカードと，考案したアイディアをまとめる

未来館にて実施した．参加者は日本科学未来館の web サイ

ワークシートを用意した．カードは図 3 のように，変形方トにて，小学校 3 年生以上という条件で公募した．同じ内法と操作時に使う体の部位，モビリティの移動の仕方を示

容で 2 日間合計 2 回にわたって開催し，8 歳から 51 歳まです 3 タイプ計 11 枚を用意した．の合計 21 名が参加した．参加者は，2〜4 名程度のグルー© 2023 Information Processing Society of Japan861

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表 1

参加者属性（人）10 歳未満10〜19 歳

20〜29 歳30〜39 歳40〜49 歳

50 歳〜

回答なし

7 月 24 日

44000107 月 31 日

060

1102

図 4

参加者によるインタフェースアイディア

プを作り，互いの作業内容が見える状況でアイディアの考アイディアのコンセプトとして下部にまとめた．

案とインタフェースの試作を行った．
アンケートの回答があった参加者の属性は，表 1 の通りである．

3.3 インタフェースアイディアとその分類参加者によるインタフェースアイディアをモチベーション，素材，身体部位と動作の観点から分類した．

3.2 参加者のアイディア

3.3.1 アイディアのねらい

まずワークショップで実際に参加者が発案したアイディ

ワークショップで発案されたアイディアに対して，現状アを紹介する．図 4 は，参加者のインタフェースのアイのジョイスティックでの操作との違いを尋ねたところ，操ディアを操作に使う身体の部位，操作時の動作，使用した作が簡単にできることを求める参加者が多く見られた．具素材の観点からまとめたものである．

体的には，「スティック式コントローラは慣れるまで制御

図 4 の表では，全てのアイディアの中から操作部分が柔が難しそうなので、楽に操作できるもの」「曲がりすぎたりらかく変形する性質を応用したものを抜き出している．イしない、思った方向へ行ける」「握力がない人でも操作できンタフェースの中で変形に最も影響する箇所に用いられたる」「手を動かさなくて良い」といった意見が得られた．

素材について，各項目の右上に記載を行った．また，アン

これらのモチベーションを基準として，以下の 3 つにア

ケートやワークシートから，参加者が重視していた点を，© 2023 Information Processing Society of Japan

イディアを分類した．

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1 つ目は，様々な人が使えるようにするものである．怪する上で，参加者が柔らかさの異なる素材を組み合わせて，我をした人や障がいを持つ人，力の弱い人など，操作者を適切な変形を模索する試みが見られた．操作に応じた適切限定せず多くの人が容易にコントロールできるようなアイな柔らかさでの造形や変形を支える硬い部位の配置など，ディア提案があった．具体的には，手首（図 4A-5, C-3）やソフトセンサの設計に関係する知見を得た．

肘（図 4A-6），脇（図 4A-7）など，指先以外の体の部位を3.3.3 身体部位と動作用いて操作を行うアイディアが見られた．

2 つ目は，自分の使いやすさを求めるものである．左右にハンドルが分かれていることで間違えることなく思い通アイディアを考える際，多くの参加者は素材を触りながら試していた．表 2 では，各素材に対して参加者が主に行っていた触り方を示している．

りに動かせるもの（図 4D-2），既存のンタフェースの形状・素材の触り方として，よく見られた探索行動を次の 11 種

操作を真似たもの（図 4A-1, A-3）
，自分が触って心地よい類に分類した．素材を伸ばす動きとして「ちぎる」「引っ張と感じるものの形状を模したもの（図 4B-3）などのアイる」「巻きつける」「つまむ」の 4 種類，変形させずに感触ディアがあった．

を確かめる動きである「擦る」「触れる」，素材を縮める動

3 つ目は，移動中に他のことができることに価値を見出きとして「握る」「丸める」「押し潰す」「曲げる」「ねじる」

すアイディア群である．具体的には，ダイエットや筋トレの 5 種類とし，各素材に対して参加者の触り方をまとめた．

を兼ねる動作で操作するもの（図 4A-9）や，足で操作を今回発案されたアイディアの中には，ひねりや複数方向することでゲームをしながらの移動を可能にするアイディ

への曲げの変形を利用したものがあった．筆者らの開発

ア（図 4A-10）などがあった．これらの場合は手や指などするものを含めて多くのソフトセンサ技術は，押し潰す・を使わずに体幹や下半身を使う傾向が見られた．

引っ張る動作の検知を行うものだが，それ以外の動きにつ3.3.2 用いられた素材と組み合わせいてもアイディアが示唆された．また，インタフェース自次に，参加者の最終成果物について，使用した素材から体の大きさについて，特に押す動作では指先程度のものか分析を行う．今回のワークショップでは，スポンジ，綿，ら下半身全体を使うものまで幅広くアイディアが出たこと粘土といった変形自由度が高い素材が多く使われる傾向がから，センサの精度の測定時にこれらの範囲を網羅する必あった．成果物では，参加者が用意された素材の中で変形要がある．反対に，ひねる・ねじる動作では手や腕の動き，しやすい素材、変形しにくい素材を組み合わせて，所望の曲げる・倒す動作は指や手程度の大きさの動作に対して，柔らかさや変形具合を新たに作り出す様子が見られた．

十分な精度を求める必要があるといえる．

成果物に最も幅広く使われた素材はスポンジで，身体に接触する部分にも内部構造にも使われることが多かった．
粘土は，土台や変形しない接触部分など，変形に関わらな4. 議論と考察
4.1 素材の組み合わせい箇所への利用が多かったのに対し，綿は直接的に変形に今回のワークショップでは図 2 にある素材を用意したが，関わる柔らかい箇所に用いられた．モールは綿やネットをテープやボンドなど柔らかい素材同士を接着するための材他の素材にくくりつけたり，ボタン表面の装飾に用いられ料を求める意見があった．自分の求める素材がない場合でたりと，その柔らかさがインタフェースの変形とは異なるも，アイディアの探索を行う中でモールや毛糸を用いて素用途で活かされたケースが見られた．

材同士を結びつけたり，アイディア出しを補助する目的で

図 4 のアイディアの中から，複数の素材を組み合わせて用意した付箋紙や持っていた輪ゴムを利用するなど，そのいる例を取り上げる．まず，複数素材を使用していて触れ場で欲しい性質を持つ素材を探し出す動きがあった．これる部分が柔らかく変形し，土台や内部に硬さがあるものをらの様子から，用意した素材を組み合わせた事例を事前に挙げる．

説明することで，試作可否に影響されず限られた素材でも• スポンジを用いて手首でひねる動きを可能にし，モーアイディアを広げられる可能性がある.

ルを手の固定のために使った例（図 4C-3）• 綿を用いて足で踏みこむ動作を可能にし，スポンジをその土台として使った例（図 4A-10）
次に，土台や内部が柔らかく変形し，触れる部分が比較して硬いものを紹介する．

4.2 参加者の会話
ワークショップでは，参加者と家族，またファシリテー
タとの会話から，アイディアが広がる様子が見られた．具
体的な会話と探索の様子を紹介する．

• スポンジを内部に入れて変形可能にし，フェルトでカバーをつけた例（図 4A-6）• 綿を内部に入れて潰せるように設計し，スポンジを外側にすることで変形しやすくした例（図 4A-7）
これらの事例のように，柔らかさを活かした操作を実現© 2023 Information Processing Society of Japan863

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表 2
ちぎる
スポンジ

引っ張る

巻きつける

素材ごとの触り方

つまむ

擦る

触れる握る○○○○

○

粘土○○

○

綿○○○○

フェルト○○モール

○

○

ネット

○

風船

○

毛糸○

ゴム紐

○

伸縮性のある布

○

○
○

丸める

押し潰す

曲げる

ねじる○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○
○

○

○
○



○



1 つ目は，脇で挟んで操作するものである．図 4A-7 を（参加者）スポンジを切って 2 つに重ねてみる

元にし，3D プリントするセンサ（詳細は [4] を参照）をア（ファシリテータ）「2 つだったらどんなことができそクリル板で挟み込んだ．押し潰しの検知を利用しており，う？」

左右のセンサ単体を潰した場合はその方向へ，両方を潰し（参加者）抱きしめてみる

た場合は前進する.

（参加者）「上半身で，体全体で抱える」



2 つ目は，手首の傾きと握りによって操作するインタ
 フェースである．図 4A-5, C-3 の 2 つのアイディアを元に（参加者）半分に切った綿を両手で抱きしめる

しており，前方部の押し潰しの検知によって前進し，後方（参加者）綿を顎や脇にはさんだり，顔に当てたりしの左右に広がった部分に力をかける方向でそれぞれに曲がてみるる操作ができる．図 4A-5 の工夫から，左右に傾けやすい（参加者）綿を 2 つに伸ばして分けてみる

ように後方部にカーブをつけたほか，前方と後方の変形の（参加者家族）「綿は？」量を変えることで操作しやすいようにした．

（参加者）「結構硬い」

5.2 実装したインタフェースに対する意見と考察（参加者）綿を肩と首の間に挟んで，首を傾けてみる

アンケートでは，操作性や問題点など，実際に体験した（参加者家族）「枕とかは？」上での感想と意見を得た．

（参加者）綿を脇に挟んでみる

脇で挟んで操作するインタフェースについては，両手を（参加者家族）「脇おもしろそうだね，ダイエットコ空けて操作できる点が利点であり，ストレスなく移動がでントローラみたいな」 きるという意見があった．また，操作は簡単であるという

このように素材を用いて探索をする中で，周囲の人の意

意見が大半であったが，曲がる操作については，左右のど見から新たな発想を得たり，対話の中で試行が促されるちらを押すか迷うことがあるという意見も見られた．手首様子が多く見られた．また，参加者自身も，他の参加者やの傾きで操作するインタフェースについては，参加者のほファシリテータとの対話の中で体験を言語化することで，とんどが容易に操作できると予想したものの，実際には体感や素材に対するメタ認知が進むと期待できる [9]．

難しいと感じていた．また，位置の固定を求める意見も多

5. ソフトセンサを用いたアイディアの実装

く，リストバンドや手袋型にするなどウェアラブルなイン5.1 体験デバイスの実装

タフェースへの応用が期待されていた．
手首の傾きで操作をするインタフェースは，元のアイ

7 月に開催したワークショップの結果を受けて，参加者のディアではひねる動きや曲げる動きを操作に利用する想アイディアの中から 2 つの操作インタフェースを実装した．

定であったが，今回のセンシングは押し込み動作のみを用

9 月に日本科学未来館にて実際にこれらのインタフェース

いている．押し込みの程度が取得できる単一機能のセンサを使ってモビリティ poimo を操縦してもらった．7 月の参でも，複数個の利用や他の素材との組み合わせや配置の工加者の中の希望者 5 名と初めて体験する参加者 6 名の合計夫を施すことで，より複雑な変形にも対応できる可能性が11 名に操縦体験と聞き取り調査を行なった．

ある．

実装したインタフェースは図 5 の 2 つである． これらのインタフェースアイディアは，期間中の実装可能性とアイディアの新しさを基準に選定した．

© 2023 Information Processing Society of Japan

6. おわりに
本稿では，ソファ型のインフレータブルモビリティ poimo864

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図 5

インタフェースアイディアとその実装を題材に, 柔らかい素材を用いて操作インタフェースのアイディアを考えるワークショップを提案し，実践した結果についてまとめた．

[4]

ワークショップで発案されたアイディアから，モビリティのインタフェースには操作の簡単さを求められている
ことと，柔らかさの活用によってその問題を解決できる可[5]能性があることがわかった．また，操作インタフェースの実装に用いる際に，ねじる動きのような従来のセンサでは検知が難しい動作を必要とする場合があり，押したり引い[6]たりするような動作では指先程度から身体スケールまで幅広いサイズでの精度が求められることがわかった．柔らか[7]

いインタフェースを考えるワークショップを行う場合，複数素材の組み合わせ事例を提示することで，参加者自身で必要とする性質を作り出し，アイディアを広げられる可能[8]性がある．
今後はワークショップの改良に加えて実践を繰り返し，得られた知見をソフトセンサの研究や応用に活かしていきたい．
謝辞 本研究は，JSPS 科研費 JP20H05960，および mer-[9]Extended Abstracts of the 2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems, CHI EA ’21 (2021).
Rei Sakura, Changyo Han, Keisuke Watanabe, et al.: Design of 3D-Printed Soft Sensors for Wire Managementand Customized Softness, Extended Abstracts of the 2022
CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (2022).
Elvin Karana, Bahareh Barati, V. R. e. a.: Material
Driven Design (MDD): A Method to Design for Material Experiences, International Journal of Design, Vol. inpress (2015).
Hiroki Sato, Young ah Seong, Ryosuke Yamamura, et al.:Soft yet Strong Inﬂatable Structures for a Foldable andPortable Mobility, CHI EA ’20, p. 1–4 (2020).
Ryuma Niiyama, Hiroki Sato, Kazzmasa Tsujimura, etal.: Poimo: Portable and Inﬂatable Mobility Devices
Customizable for Personal Physical Characteristics, UIST’20, p. 912–923 (2020).
Young ah Seong, Hiroshi Sugihara, Ryuma Niiyama, etal.: Workshop Design for Hands-on Exploration Using
Soft Robotics and Onomatopoeia, IEEE Pervasive Computing, Vol. 19, No. 1, pp. 52–61 (2020).
諏訪正樹： からだメタ認知：ことばと身体の共創としての身体知学習のメソッド，人工知能学会全国大会論文集，Vol. JSAI2015, pp. 2N5OS16b1–2N5OS16b1 (2015).

cari R4D の支援を受けた．
参考文献
[1]

[2]

[3]

Boem, A. and Troiano, G. M.: Non-Rigid HCI: A Review of Deformable Interfaces and Input, Proceedings ofthe 2019 on Designing Interactive Systems Conference,
DIS ’19, New York, NY, USA, Association for Computing
Machinery, p. 885–906 (2019).
Nakamaru, S., Nakayama, R., Niiyama, R. and Kakehi,Y.: FoamSense: Design of Three Dimensional Soft Sensors with Porous Materials, Proceedings of the 30th Annual ACM Symposium on User Interface Software andTechnology, UIST ’17, New York, NY, USA, Associationfor Computing Machinery, p. 437–447 (2017).
Keisuke Watanabe, Ryosuke Yamamura and Yasuaki
Kakehi: Foamin: A Deformable Sensor for Multimodal
Inputs Based on Conductive Foam with a Single Wire,© 2023 Information Processing Society of Japan865