情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

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タッチパネルを拡張する紙製インタフェースを搭載したインタラクティブパッケージの開発
加藤 邦拓1,2,a)

薄羽 大樹1,b)

鳥山 らいか1,c) 竹内 まゆ1,d)
宮下 芳明1,g)

野崎 玲那1,e)

細谷 美月1,f)

概要：本研究では既存研究 ExtensionSticker 技術を用いた，外部からのタッチ操作を可能とするインタラクティブなパッケージの開発を行う．今回，化粧品の販売に使用するパッケージへの適用を想定し「インタラクティブな鏡台パッケージ」，「透過スクリーンを用いたネイルアートプレビューパッケージ」の 2 種類を開発した．これらは一般的な化粧品のパッケージとして使用することができ，スマートフォンと組み合わせることでユーザは，パッケージを活用したアプリケーションによるメイク支援システムを使用することができる．これにより，物理的にスマートフォンに触れることができない状況だけでなく，化粧品によって手が汚れてしまうため画面を直接触りたくない状況，手がふさがっていて操作が難しい状況においても，パッケージ上でのタッチ入力によってスマートフォン端末を汚すことなく操作が可能となった．

Interactive Packages with Paper-based Touchpanel Extension Interface
Kunihiro Kato1,2,a) Hiroki Usuba1,b) Raika Toriyama1,c) Mayu Takeuchi1,d)Reina Nozaki1,e) Mitsuki Hosoya1,f) Homei Miyashita1,g)

Abstract: In this paper, we demonstrate interactive packages with paper-based touchpanel extension interface using ExtensionSticker technique. We aimed to apply our method to the commodity cosmetic packages,
and we developed two kind of interactive packages, “Interactive dressing table” and “Nail art preview systemusing transparent screen”. Proposed interactive packages are able to pack the commodity cosmetics. Proposed method allows the users to use the makeup support applications with the smartphone. In addition,
the users can control smartphones touching with touchpanel extension interfaces on the package, when they
do not want to touch directry on the smartphone using their own hand with cosmetic steins.

1. はじめに

ハコスコ*1 やハコビジョン*2 など，スマートフォンと組み合わせることでより多彩なコンテンツを楽しむことのできスマートフォンの普及により，今日では子供から老人にるデバイスが登場している．こうしたデバイスは，本体が至るまで幅広い年齢層の人に活用されている．それに伴い，紙やプラスチックなどの素材によって構成され，それらにスマートフォンを搭載する形で使用される．そのためデバ
イス本体の製造コストが低く，単体での製品として販売さ

12a)
b)
c)
d)e)
f)g)

明治大学
Meiji University, Nakano, Tokyo, Japan
日本学術振興会
JSPS, Chiyoda, Tokyo, Japankkunihir@meiji.ac.jp
cs172047@meiji.ac.jp
cs172044@meiji.ac.jp
ev60517@meiji.ac.jp
ev60540@meiji.ac.jp
ev60523@meiji.ac.jp
homei@homei.com© 2018 Information Processing Society of Japanれる他，スマートフォン*3 や全天周カメラ*4 ，食玩のパッケージ*2 としての販売や，雑誌の付録*5 *6 ，広告としての*1
*2
*3
*4
*5
*6

ハコスコ: https://hacosco.com/product/
ハコビジョン: http://www.bandai.co.jp/candy/hakovision/Zenfonte AR:https://www.asus.com/jp/Phone/ZenFone-AR-ZS571KL/
Insta360 nano: https://hacosco.com/insta360/
スーモスコープ: http://scope.suumo.jp/lp/
VR FREEK Autumn: https://tjk-inc.jp/book/20161008

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使用*7 など様々な商品利用がされてきた．一方，これらの多くはスマートフォンのディスプレイを用いた映像投影装

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2. 導電性インクを使ったタッチ入力手法

置として活用されることが多く，インタラクティブ性に欠

著者らはこれまでに，タッチスクリーン外部からのタッける．またこれらはスマートフォンを箱の中に入れる，画チ入力を可能とする紙製タッチインタフェースを提案して面を下にして伏せて使用するなどといった活用法により，きた [13], [14]．導電性インクによって特定の形状のパター

スマートフォン画面をタッチ操作することが困難な状況にンを印刷し，タッチパネル上に貼り付けるだけで使用でき陥ることがある．

る．紙窓 [13] の手法では，導電性インクを用いて印刷したこうした問題の解決を目的とし，本研究では Extension-

直径 10 mm 程度の円形パターンによってタッチ入力を発Sticker[14] 技術を用いることで，装置表面上でのタッチ入生させる．また，幅 1 mm 以下の細い線であればタッチ入力によりスマートフォンを操作できるインタラクティブな力を発生させることなく，タッチパネル上に配置可能なこパッケージの開発を行う (図 1)．今回，化粧品パッケージとを示し，複数の円形パターンを電気的に接続することでへの適用を想定し「インタラクティブな鏡台パッケージ」，マルチタッチ入力も可能とした．

「透過スクリーンを用いたネイルアートプレビューパッケー

ExtensionSticker [14] の手法では，導電性インクを用いジ」の 2 種類の化粧品向けパッケージを開発し，それぞれて印刷した縞模様状のパターンによって特定箇所におけるに対応したアプリケーションを実装した．これらは一般的タッチ入力だけでなく，スクロール操作のような連続的なな化粧品のパッケージとして使用することができ，ユーザタッチ入力を実現した．複数の導電性の線に同時に触れるは購入した化粧品と併せてパッケージを活用したメイク支ことでタッチ入力ができる．また，このときユーザが縞模援アプリケーションを使用することができる．

様パターン上で指をスライドさせる操作を行うと，指と接触している線の範囲が順にずれていく．これにより発生させたタッチ入力が途切れることなく，連続的なタッチ入力が可能となる．

3. 外部からのタッチ操作を可能とする
インタラクティブパッケージ
本研究で検討する化粧品パッケージは，導電性インクによって印刷されたパターンを通じ，パッケージ上からのタッチ操作を可能とする．本章では，化粧品パッケージへの適用を想定し，2 種類のパッケージプロトタイプとそれに連動した化粧支援アプリケーションについて説明する．
図 1 タッチ操作を可能とする化粧品パッケージ外観.

3.1 インタラクティブな鏡台パッケージ「インタラクティブな鏡台パッケージ」では，スマートフォンに搭載されたインカメラを使用し，ユーザのメイクを支援を行う．ExtensionSticker を用いたパッケージの上でのタップ，スクロール操作によって，スマートフォン上に表示される情報の切り替えを可能とした．これにより，化粧品の粉やクリームにまみれた手でもスマートフォンの画面を汚すことなく操作をすることができる．
「透過スクリーンを用いたネイルアートプレビューパッ
ケージ」は，スマートフォンディスプレイに表示された映像と透過スクリーンによって，ユーザの爪上へ情報を重畳表示する．複数のネイルアートデザインをプレビューできる機能のほか，爪を装飾するための手順を示した支援機能を持つアプリケーションを実装した．これにより，両手がふさがった状態でも指先での最小限の動作によってスマートフォン操作が可能となる．
*7

ハコスコの VR サービスをパッケージで提供:
https://hacosco.com/pack/© 2018 Information Processing Society of Japan

ここではインタラクティブな鏡台パッケージについて説明する．図 2 に示すように，鏡台パッケージは厚紙でできた立方体形状の箱で構成されている．パッケージ上面には穴が空けられており，ユーザはスマートフォンの一部を差し込んで使用する (図 2 左)．またパッケージ上面には，外部からのタッチ入力用にダイヤル状のパターンを印刷したシートが設置されている．このシートはパッケージ内部を通して，パッケージに差し込まれたスマートフォンのタッチパネル下部に接触する．これによりパッケージ上でのタッチ入力を行うことで，スマートフォンを操作することができる．

3.1.1 アプリケーション
前節で述べた鏡台パッケージに連動して使用可能な化粧支援アプリケーションを実装した．本アプリケーション
は，パッケージ上面に配置された導電性のダイヤルインタフェースによって操作することができる．本アプリケー
ションではスマートフォンに標準搭載されているインカメ

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援としてメイク手順を示した動画コンテンツ*8 が化粧品会
社によって公式に Web 上で配信されているほか，YouTubeなどの動画共有サービスにおいても複数配信されており，動画を参考にしてメイクを行うことは一般的に行われている．
こうした参考動画が活用されている一方で，動画を閲覧しながらメイクをするための支援は行われていない．本ア
プリケーションによって予め登録された支援動画や，録画機能によって記録された過去の自分の化粧を参考にしながら化粧を行うことができる．
図 2 インタラクティブな鏡台パッケージ外観.

ラによって取得した映像が画面上に常に表示されている

3.2 透過スクリーンを用いたネイルアートプレビュー
パッケージ(図 3)．ユーザはスマートフォンを鏡として使用し，自分の姿を見ながらメイクを行うことができる．本アプリケー
ションは取得映像の録画再生機能を持ち，パッケージ上のダイヤルインタフェースをタップすることで録画/停止を行うことができる．また記録された動画リストはダイヤルインタフェースの回転操作によって選択することができ，タップ操作により再生される．動画の再生中は現在インカメラによって取得された映像が動画上に半透明の状態で重畳表示され，ダイヤルインタフェースを時計周り/反時計回りに回転させることで，現在の映像と再生中の動画の表示を滑らかに切り替えることができる．

ここでは透過スクリーンを用いたネイルアートプレビュー
パッケージについて説明する．図 4 に示すように，本パッケージは厚紙でできた立方体形状の箱と，透過スクリーン，およびミラーから構成されている．パッケージ内部に，透過スクリーンが 45 度の傾斜を持つように設置されており，ユーザはパッケージの真上からこのスクリーンを覗き込むようにして使用する．同様にパッケージ内部には映像反射用のミラーが設置されており，透過スクリーンと垂直になるように配置される．図 4 右に示すように，パッケージ上にスマートフォンの画面を下にしてパッケージ上に載せると，真下に配置されたミラーによって，透過スクリーン上に映像が投影される．パッケージ側面 (ユーザに対して手前となる位置) には，穴が空けられておりユーザはこの穴に自身の指を入れて使用する．パッケージ内部の指を置く箇所付近には，導電性インクによって印刷された縞模様パターンが配置されており，パッケージ内部を通してスマートフォン画面に接触する．これにより，パッケージ内部に入れた指によってスマートフォンのタッチ操作を行うことができる．

図 3

メイク支援システム．

3.1.2 使用シチュエーション
本アプリケーションは，女性がメイクを行う際の支援アプリケーションとしての使用を想定している．鏡台パッ
ケージ上でのタッチ入力により，例えばアイシャドウや

図 4 透過スクリーンを用いたネイルアートプレビューパッケージ
外観．

チークをぼかして馴染ませたり，口紅を指で整えたりするなど，化粧品が手や指に付着した状態でもスマートフォン

3.2.1 アプリケーション

画面を汚すことなく操作を行うことができる．
現在，様々な種類の化粧品が販売されており，日常的に活用されている．メイクを行う際，複数種類の化粧品を組み合わせて使用することが多く，またそれらを決まった手順で使用する必要がある．こうしたメイクを行うための支© 2018 Information Processing Society of Japan

本アプリケーションは，ネイルアート支援アプリケーションとしての使用を想定している．ネイルアートとは，塗料で色を塗ったり模様を描いたりして爪を装飾する行為*8

watashi+ by shiseido:
https://www.shiseido.co.jp/beauty/index.html

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図 5

ネイルアート支援システム使用手順．

を指す．

考にしながら，爪にネイルアートを施すこともできる．

ネイルアート支援アプリケーションでは，側面に開けら

将来的には，スマートフォンに搭載されたインカメラにれた穴からパッケージの内部にユーザの指を入れて使用す

よって自分が作成したオリジナルのデザインを撮影し，配る．パッケージ内部には指の位置を示すガイドが印刷され信するなどネイルデザインの共有サービスとの連携を考えており，ユーザはガイドに合わせて指を置く．パッケージている．

内部に配置された縞模様パターンシートに上でのフリック操作によって画面の遷移や決定が行える．
本アプリケーションではネイルアートのプレビューモー

4. 関連研究4.1 スマートフォンを組み合わせて使用するデバイス

ドと作成支援モードを持つ．プレビューモードでは，予めスマートフォンと組み合わせることでより多彩なコンテ用意されたネイルアートデザインリストからひとつを選ンツを楽しむことのできるデバイスが多数登場している．

択することで，図 5 に示すようにユーザの爪の上にネイ

ハコスコ*1 や Google Cardboard*11 は厚紙とレンズで構成

ルアートの画像を重畳表示することができる．また，プレされた簡易型のヘッドマウントディスプレイ (HMD) であビュー表示状態のままフリック操作を行うことで，別のデる．これらの HMD はスマートフォンを内部に入れ，ディザインに切り替えることができる．この状態で，縞模様パスプレイとして活用することでより没入感のある体験が可

ターン上でのタップにより決定をすると，作成支援モード

能となる．しかしその多くは内部に格納したスマートフォに切り替わる．作成支援モードでは，選択したデザインのンを操作するための入力手段を持たず，箱に空けられた穴ネイルアートを実際に爪に塗る手順を提示する (図 5 手順から指を入れ画面をタップするという方法がとられてい

1〜5 参照)．

た．入力機構を持つカードボード HMD として，Google3.2.2 使用シチュエーション

Cardboard は，側面に配置された磁石の動きを，スマート透過スクリーンを用いたネイルアートプレビューパッ

フォン内蔵の磁気センサによって読み取る手法を採用しケージは，複数のネイルアート用ポリッシュのセットを中ている [8]．また Google Cardboard 2 では，HMD 側面にに梱包して販売し，それらを用いたネイルアート作成支援

配置された導電性素材の貼り付けられたボタンによってとしての使用を想定している．ネイルアートは，ただ色を画面を間接的にタップする機構を持つ．これらの入力機塗るだけであっても，ベースコート，下地，トップコート構によって，カードボード HMD の持つ入力の問題は多など複数のポリッシュを爪の上に重ね塗りしていくことで少改善されたが，これらはコンテンツの選択やスイッチ行われる．

としての単純な入力の ON-OFF しかできなかった．著者

ユーザがネイルアートを行う際，NailBook*9 やインスタらはこうしたカードボード HMD のインタラクティブ性

グラム*10 など，Web 上で公開されているネイルアートデザの向上を目的として，ExtensionSticker 技術を用いたタッインを参考にしてデザインを決めることが一般に行われてチインタフェースを搭載したカードボード HMD である

いる．本アプリケーションは，これらと同様にネイルアー

MilboxTouch*12 [15] を開発した．MilboxTouch は，家電トデザインを決定するための支援として使用することを想

量販店や Web 上の通信販売サービス上で購入できるほか，定している．ユーザは予め用意されたネイルアートデザイ

雑誌の付録としても入手でき，ユーザはインタラクティブンによって，実際に自分の爪が装飾された様子を見ながらな VR コンテンツを手軽に体験できようになった．本研究デザインを決めることができる．また，作成支援機能を参*11*9NailBook: https://nailbook.jp*10 インスタグラム: https://www.instagram.com/?hl=ja© 2018 Information Processing Society of Japan

Google Cardboard:
https://vr.google.com/intl/ja jp/cardboard/*12 MilboxTouch: http://milbox.tokyo/milboxtouch/892

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は，MilboxTouch と同様に ExtensionSticker 技術を用いるを拡張する手法は，外部のセンサを必要としないだけでなことで，スマートフォン画面に直接触れられない状況でもく，導電性素材を配置したオブジェクトを用意するだけでパッケージ上でのタッチによって操作ができる低コストな容易に実装でき，キャリブレーションが不要であるといっ入力インタフェースを実現する．

たメリットがある．HCI 分野においては，Yu らの Clip-on

スマートフォンを用いた映像投影装置として，バンダイ*3

Gadgets[9] や Jansen らの Tangible Remote Controller[5]社が販売する食玩のひとつであるハコビジョンがある ．など数多くの研究にて活用されている．本研究では著者ら

これは，切り開いた厚紙のパッケージの内部に透過スクがこれまでに提案してきた導電性インクを用いた「印刷」

リーンが斜めになるように設置し，パッケージ上部に載せによって作成したタッチパネルを拡張するインタフェーたスマートフォンの画面を投影する．映像は専用のコンスを適用しているため，同様に印刷物である厚紙性のパッテンツが動画配信サービス上にアップロードされており，ケージとの親和性が高い．また連動して使用できるアプリ

パッケージ内部に設置された凹凸のあるプラスチック板にケーションも Web アプリとしての配信が可能であり，パッより，プロジェクションマッピングのような映像を楽しむケージ上に QR コードを印刷するなどによって手軽に使用ことができる．類似のデバイスとして，巻口らの提案したすることができると考えている．

多層空中像投影装置 [17] がある．装置の内部に V 字型になるよう配置された透過スクリーンとハーフミラーを組4.3 メイク支援システム

み合わせることで，奥行き感のある映像鑑賞を実現していメイク支援に関する研究として，河内らはカメラ映像をる．また，この装置は Kirari! for Mobile*13 としてイベンディスプレイに映し，鏡のように使用してコンピュータにトでの配布や，CD の販促*14 として活用されている．ハコ

よるリアルタイムなメイク支援を行うシステムを提案してビジョン，Kirari! for Mobile などの装置は，スマートフォいる [16]．また岩渕らも同様にカメラから取得した映像をンを画面を下に伏せるように配置して使用している．これ用いた化粧鏡を提案している [12]．岩渕らは，ズーム，反らの装置は映像鑑賞を目的としており，インタラクティブ転鏡による鏡像反転映像，照明，粧品のログ機能などを持なコンテンツの使用を想定していないが，スマートフォンつ支援システムを実現している．この他，化粧を楽しく演を伏せて使用するという仕様上，予め視聴したいコンテン出する効果を提示する試みとして, Brilliant Mirror*15 があツを表示後，スマートフォンを載せて位置を合わせるといる．このインスタレーションでは，鏡の前で化粧をすると，う手順が必要であった．そのため動画の再生後に一時停それに合わせてキラキラとした光のエフェクトが鏡の中に止，早送り/巻き戻し，コンテンツの選択など基本的な操現れる．

作を行うたびに，一度スマートフォンを装置から外し，設Guo らはコンピュータ上でのメイクシミュレーションシ定後に再度装置の上に載せ位置合わせをするという煩雑なステムを提案している [3]．プロがメイクを施した顔写真か操作が必要となっていた．提案手法により，こうした映像

ら抽出されたメイク部分を，メイクの施されていない顔写鑑賞用の装置に対しても，基本的な入力操作を可能とする

真に合成することで，メイクのシミュレーションを行ってインタフェースを提供することができる．

いる．Huang らはメイクを施したリアルな肌の質感の表現の実現を目的としたレンダリング手法を提案している [4]．

4.2 インタフェース拡張に関する研究

中川らは，一般ユーザが化粧を行う際に参考にしやすい化

スマートフォンのインタフェース拡張に関する研究は，粧情報を手軽に取得・共有するシステムを提案した [6]．こデバイス周囲でのジェスチャ入力を活用する手法 [2], [10]，れにより化粧の完成イメージしやすくし，化粧のバリエーデバイスの側面または背面上にタッチパネルを増設する手ションの増加を支援を行っている．

法などの多くの研究がなされてきた [1], [7]．こうした研究

ネイルアートに関する研究として，青島らはユーザ自身はスマートフォン外部でのユーザ操作を検知するため，外だけでなく他者視点，あるいは同性や異性からも好まれる部に入力を検知するためのセンサを追加する必要があった．

ネイルアートの作成支援システムの開発を目指し，デザイ

スマートフォンに元々搭載されているセンサを活用してンの印象評価実験を行っている [11]．また，YouCam ネイ

入力語彙を拡張する手法としては，Google Cardboard のル*16 や NailCanvasLite -3D ネイルシミュレータ*17 など，ように磁気センサを用いる手法，加速度センサを用いる手既に一般に配信されているアプリケーションも存在してい法，音声入力を用いる手法，タッチパネルを拡張する手法

る．これらのアプリケーションは，いずれも画面上の爪になどが考えられる．本研究でも採用しているタッチパネル

色の変更や装飾の配置することでネイルを試すものであっ*13

Kirari! for Mobile:
http://www.ntt.co.jp/news2016/1604/160419a.html*14 「渡月橋 〜君 想ふ〜」【京都盤：CD ＋「Kirari ！ for Mobile」
キット】: http://www.maikuraki.com/information/index.html#entry170906© 2018 Information Processing Society of Japan*15

Brilliant Mirror:
https://www.youtube.com/watch?v=TQ9BfIsot3Q*16 YouCam ネイル: https://android.app-liv.jp/002610268/*17 NailCanvasLite: https://app-liv.jp/505846835/

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た．本研究で示したネイルアート支援システムはこれらとは異なり，実際の自分の手の上にネイルアート画像を重畳することができるため，よりイメージがしやすくなり，自[5]分の手や爪の形状などの特徴に似合うデザインかを吟味できると考えられる．

[6]

5. まとめ本研究では既存研究 ExtensionSticker 技術を用いた，外[7]部からのタッチ操作を可能とするインタラクティブなパッケージを提案した．また化粧品の販売に使用するパッケージへの適用を想定し「インタラクティブな鏡台パッケー[8]ジ」，「透過スクリーンを用いたネイルアートプレビューパッケージ」の 2 種類の化粧品向けパッケージを開発した．

[9]

これらは一般的な化粧品のパッケージとして使用することができる．また提案したインタラクティブパッケージを活用したアプリケーションによるメイク支援システム，ネイ[10]ルアート支援システムを実装した．これにより，物理的にスマートフォンを触れない状況だけでなく，手が汚れていて直接触りたくない状況，手がふさがっていて操作が難し[11]いなどの状況においても，パッケージ上でのタッチ入力によって端末を汚すことなく操作することが可能となった．

[12]

謝辞
本研究は朝日印刷株式会社と共同で研究開発を行ったも[13]のである．
参考文献
[1]

[2]

[3]

[4]

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