デジタルペンを用いたグループ KJ 法におけるラベル情報の付加方法に関する研究
丹生隆寛†

三浦元喜††

KJ 法における活動記録をアノト方式のデジタルペンを用いて効率的に電子化することを目的とした，グループ KJ 法システム (GKJ) が提案されている．従来の GKJ システムではデジタルペン筆記を用いたラベル位置の取り込みや階層構造の編集は行えるが，用紙をまたぐ筆記のみを特殊な操作に割り当てていたため，図解の編集作業や評価作業といった高度な編集作業をペン操作のみで行うことができなかった．本研究では筆記情報をパターン認識することにより，ラベルに対する情報付加や高度な編集操作をペン操作のみで行えるようにする．GKJ システムを拡張し，ラベル内の文字の色・拡大・関係線・衆目評価のための点数入力をペン操作を用いて行えるようにした．

Pen-based Label Annotation Method for Group KJ System
Takahiro Nyu† and Motoki Miura††
For eﬀective digitizing of group KJ-method activity, we had proposed a label capture system which utilize anoto-based digital pen (GKJ). Former GKJ system can digitize positions
and structures of labels as well as normal handwritten text. However, advanced edit operations such as changing text color and emphasizing labels by digital pen were not supported.
In this paper, we propose a method of the advanced edit operation by utilizing handwriting
notes. Recognizing of handwriting notes can distinguish normal handwritings and special edit
gesture commands on the labels. We have improved the GKJ system to handle these special
gesture commands for advanced edit operations.

弁別できるため，ユーザにとっては従来の紙を中心と

1. は じ め にグループで議論しながら行われる KJ 法

した KJ 法のスタイルを踏襲できるという利点がある．
1) ☆

(グルー

従来の GKJ システムでは，上記で述べたように「紙プ KJ 法) の活動記録をアノト方式のデジタルペンをの境界をまたぐ筆記行為」のみを抽出し，特殊な編集用いて効率的に電子化し，再編集可能な状態で共有す操作にあてはめる方針をとっていた．そのため，グルーることを目的とした，グループ KJ 法システム (GKJ)

プで行う図解の編集作業や評価作業に対してのペン操が提案されている2),3) ．従来の GKJ システムでは，デ作を割り当てておらず，それらを行うためにはパソコ

ジタルペンを用いてラベルと台紙の境界をまたぐようン上に取り込んだデータに対して，マウスやキーボーな筆記を行うことで，台紙上におけるラベル位置を特ドによる操作が必要であった．

定することができる．また，複数枚のラベルの境界を本研究では筆記情報をパターン認識することにより，またぐような筆記を行うことで，KJ 法で扱われるラ通常のラベル筆記と弁別し，共同で行う図解の編集作

ベル間の親子関係 (階層構造) を構成することが可能

業や評価作業に対してもペン操作のみで行えるようにである．これらの「紙の境界をまたぐ筆記行為」を位する方法を提案する．

置決めや階層構造編集のような特殊な操作にあてはめることによって，通常のラベル面への筆記とは自然に

2. 提 案 手 法
本研究でも，従来の GKJ システムを踏襲し，アノ† 九州工業大学 工学部電気工学科 電子通信システム専攻
School of Engineering, Kyushu Institute of Technology†† 九州工業大学 基礎科学研究系
Faculty of Basic Sciences, Kyushu Institute of Technology☆
KJ 法は川喜田研究所の登録商標です．

ト方式のデジタルペン (図 1) を使用する．アノト方式とは，用紙に埋め込まれた特殊なドットパターンを，ペン内部のカメラで撮影し，そのドットパターンを解析することで紙の絶対位置座標を取得する方式である．
赤外線を利用したデジタルペンや液晶タブレットに比情報処理学会 インタラクション 2011

べ，紙の位置合わせ等が不要であり，また直接紙に記述することで，紙の書き味が得られたり，ボールペンによる筆記の痕跡がそのまま利用できるといった利点がある．

図 2 GKJ システムを使用している様子

図 1 デジタルペン (アノト方式)

複数のペンを利用する場合，あらかじめペン固有の番号 (ID) を設定しておくことで，どのペンで筆記されたかといった情報も取得できる．従来の GKJ では，ペンが提供するペン固有の番号，筆記情報 (用紙の絶対座標) および時刻情報から，いつ，どのラベル用紙(または台紙) に，どのペンで筆記を行ったかを検出して利用している．もし短時間のうちに異なる複数の用

図 3 取り込まれた図解の例

紙への筆記が検出された場合は，「紙をまたぐ筆記」として扱い，ラベルと台紙をまたぐ筆記であれば「位置決め」，ラベル同士をまたぐ筆記であれば「階層構造は，物理的に 1 つの作業対象を全員で参照し，互いのの編集」として扱う．それ以外の筆記に関しては，通雰囲気をみながら作業を行うほうが望ましいと考えら常のラベル (または台紙) への筆記とみなし，そのまれる．また本来の KJ 法における活動も，紙を中心とま筆記情報を当該領域への書き込みとして利用する．

した作業として構築されている．しかし，そうしたグ本研究で使用するアノト方式デジタルペン (日立マ

ループによる手作業による活動においては，作業後のクセル DP-201 Bluetooth+USB モデル) では，クリ成果物 (模造紙・ラベル用紙) が 1 つのみであり，グアファイル等の透明/半透明のシートや下敷きの被せたループメンバー間で共有したり，再編集しづらいとい状態でもドットパターンを読み取ることが可能である．

う問題点がある．

この性質を利用すると，実際の紙には筆記情報を残さ

グループ KJ 法システム (GKJ)2),3) は上記の問題ずに，ラベルや台紙の対象領域に対するジェスチャコ点を鑑み，グループによる紙ベースの手作業の結果を，マンドやイベントを発行することが可能となる．

簡単に電子化し，再編集可能な状態で共有することを

2.1 デジタルペンを利用した KJ 法目的として開発されたシステムである．グループメン

ここで本研究が対象とする，グループ KJ 法活動，バーはドットパターンが印刷されたラベル用紙とデジおよび，デジタルペンを用いたその支援方法についてタルペンを用いて，意見出しや台紙上への空間配置が述べる．

行える．

主に KJ 法における多数のラベル情報を効率的に扱

なお成果物を単純に電子化する方法として，カメラうことを目的として，計算機を用いて仮想的なラベルにより写真を撮影する方法もあるが，誰が出した意見4),5)を配置するシステムが提案されてきた．また，グかをあとで確認することが難しかったり，再編集性にループでの利用を考慮したシステムも提案されてい乏しいといった問題がある．デジタルペンを用いてグる

6),7)．しかし，少人数グループで行う活動においてループ KJ 法を行うことにより活動を詳細に記録・保デジタルペンを用いたグループ KJ 法におけるラベル情報の付加方法に関する研究存でき，参加者に配布・共有できる利点がある．

• より認識精度を高めるため，EdgeWrite8) で用い

図 2 に，GKJ システムを使用している様子を示す．

られているような，物理的なパターンガイドを利位置決めや階層構造編集により，取り込まれた図解は用する．ユーザは，クリアファイル上 (図 4) に彫計算機上では図 3 のように表示される．ユーザは，マられた物理的な “溝” に沿って，ジェスチャコマウスやキーボードを用いて，この画面上で図解に対しンド筆記を入力することを想定する．クリアファて追加編集することも可能である．

イル上に彫られた溝を用いることで，ジェスチャ2.2 ペンによるラベルへの情報付加方法

コマンド筆記入力のバリエーションを狭めること

従来の GKJ システムにおいて，ペンで行えなかっができ，筆記パターンの認識率を高めることがでた図解の編集作業や評価作業が行えるようになると，きる．

グループでの高度な編集作業や，衆目評価とよばれる投票に基づくラベルの重要度計算のためのデータをペンのみで入力できるため，実世界でのグループ活動を重視する GKJ システムの利便性が高まる．本節では，ペン操作のみでラベルに対して情報を付加する方法について検討する．
ペンを利用してラベルへ情報を付加する方法として，以下の 2 つの手法が考えられる．

(1)

アノト用紙にボタンを印刷しておき，それをペンでタップして選択し，情報を付加したいラベ
ル上で再度タップする方式 (パレット方式)(2)

情報を付加したいラベル上でジェスチャコマン

図 4 想定するパターン入力：物理的な溝が彫られたクリアファイ
ルに沿ってジェスチャコマンド筆記を入力

ドを入力する方式 (ジェスチャ方式)
前者のパレット方式では，ボタンとラベルを順にタッ

ジェスチャコマンドのパターンとしては，ラベルにプするという操作が明解である反面，モードの切替え

書かれた筆記の色を変更する「赤」＝「R」，「青」＝やタップ順序を意識しなければならない点と，ボタン「B」，「緑」＝「G」，および，筆記情報を拡大する用のパターン領域を確保する必要性が欠点として挙げ「L」，関係線の始点「S」および終点「Z」，衆目評価られる．一方，後者のジェスチャ方式では，ラベルへのための点数投票用の数字「１，２，３，４，５」を直接入力するだけで実行できる簡潔性と，モードの切想定している．ジェスチャコマンドパターンの一部を替えやタップ順序を意識しなくてよいという利点があ

図 5 に示す．

る反面，コマンド入力のためのジェスチャ筆記が，ラベルへの筆記と混じらないようにするための工夫が必要となる．
今回はラベルへの直接入力ができる簡潔性を重視し，ジェスチャ方式を採用した．ジェスチャ方式を実現するためには，紙をまたぐ筆記を除く，すべてのペン筆記情報を事前処理によって，ジェスチャコマンドかラベル用紙 (または台紙) への筆記かを弁別する必要がある．誤認識による弊害を避けるため，最初は一般的

図 5 シートに彫るジェスチャコマンドのパターンなフリーハンドのジェスチャではなく，以下の条件下でジェスチャが入力されるという仮定を設けた．

• ジェスチャコマンド入力は，ラベルに書く文字の3. ジェスチャコマンドの判定大きさに比べて，相対的に大きく記入する．具体

本章では，ジェスチャコマンドの判定方法について

的には，ジェスチャコマンド筆記の大きさはラベ述べる．ジェスチャコマンド筆記に含まれる座標点列

ル用紙の高さの 80%以上とする．

について，正規化を行い，各筆記ベクトルのなす角度• ジェスチャコマンドの認識を容易にするため，ジェスチャコマンド筆記は一筆書きに限定する．

を計算し，あらかじめ登録したパターンとの類似度を計算する．

情報処理学会 インタラクション 2011

3.1 正 規 化

ルへの通常の筆記と区別できるよう，パターン認識の• 通常筆記との分岐アルゴリズムを改良することも検討したい．その理由

初めに通常筆記とパターン筆記を判別するが，筆記のとして，パターンガイドが無くてもコマンドを入力・最大幅と最大長を返すメソッドがある．最大幅と最大実行できることにより，ユーザビリティが向上すると長を用いてジェスチャコマンドか通常筆記かを分岐す考えられるからである．

る．ラベルの縦 80%横 70%を下限として分岐の条件とする.

• xy 座標の再配置得られる xy 座標のドット数を再配置させ標本化す
9)る．
1 ストロークを全長を算出するメソッドに送り，全長の 20 分割の点に新たに再配置する．この標本データを判定材料にする．第 n 番目の点と第 n+1 番目の点から 2 点の距離を計算させ全長や途中までの長さが得られるようにする．座標と比較して 20 分割の点を超えたとき残り長さを使い内分の公式から求める．そして再配置の xy 座標を返す．

• 各線の角度を計算する
判定方法は角度を使う．点の絶対位置での判別方法もあるが，パターンガイドはラベルに固定されていので回転を考慮できるように再配置座標の各線の角度を計算させる．
各線をベクトルにみたて余弦公式で cos を求め acosで角度を求める．角度を判定材料として格納する．

3.2 類似度計算
1 次元配列の判定材料なので類似度を使って判定する．判定材料の配列（DA）と各ジェスチャコマンドの配列（SA）でそれぞれ類似度を算出し一番高い数値のものを判別する．類似度 S の算出方法は下に示す．
−→−→(DA)T ∗ (SA)S = −→−→||DA|| ∗ ||SA||
この判定結果を識別子に渡し識別子の値に基づきラベル内の文字の配色・拡大，関係線，衆目評価を行う．

4. 考察と今後の課題
本研究では，ラベル用紙に対するジェスチャコマン
ド入力をパターン認識することにより，ペンを用いてラベルへ情報を付加する方法を提案し，GKJ システ
ムにおける機能を拡張した．
今回は 11 個のジェスチャコマンドを定義し，図解の編集作業や評価作業といった，ラベルへの高度な編集作業を行うための機能を追加した．ジェスチャコマ
ンドを増やすことによる機能拡張も容易であると考えられるが，認識率を高めるための工夫が必要になる可能性も考えられる．
将来的には，パターンガイドとしての “溝” を用いずに，フリーハンドのジェスチャコマンド筆記をラベ

謝辞 本研究の一部は科学研究費補助金 (20300046
および 20680036) の支援によるものです．

参 考文献1) 川喜田 二郎：続・発想法—KJ 法の展開と応用—,
中公新書 (1970)
2) 三浦 元喜，杉原 太郎，國藤 進：付箋の軌跡と構造を記録するインタフェース，情報処理学会イ
ンタラクション 2009，東京，pp. 161-162 (2009)3) Miura, M., Sugihara, T., and Kunifuji, S.:
GKJ: Group KJ Method Support System Utilizing Digital Pens, The IEICE Transactions onInformation and Systems, Vol. E94-D, No. 3,(to appear), (2011).
4) 小山雅庸, 河合和久, 大岩元：カード操作ツール
KJ エディタの実現と評価, コンピュータソフト
ウェア, Vol.9, No.5, pp. 416–431 (1992)
5) 三末和男：図的発想支援システム D-ABDUCTORの開発について, 情報処理学会論文誌, Vol. 35,
No.9, pp. 1739–1749 (1994)
6) 重信智宏, 吉野孝, 宗森純：GUNGEN DX II :数百のラベルを対象としたグループ編成支援機能を持つ発想支援グループウェア (協創グループウェア)(特集:知の共有から知の協創へ), 情報処理学会
論文誌, Vol.46, No.1, pp. 2–14 (2005)
7) 由井薗隆也, 宗森純：発想支援グループウェア
郡元の効果 : 数百の試用実験より得たもの, 人工知能学会論文誌 = Transactions of the JapaneseSociety for Artificial Intelligence : AI, Vol.19,
pp. 105–112 (2004)
8) Wobbrock, J.O., Myers, B.A. and Kembel,
J.A.: EdgeWrite: A stylus-based text entry
method designed for high accuracy and stability of motion. Proceedings of the ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’03), pp. 61-70 (2003)9) 糟谷 勇児，山名 早人：デジタルペンによるオンライン数式サンプル採取システムと採取文字サンプ
ルに対する認識実験 (一般, 顔・ジェスチャーの認識・理解)，電子情報通信学会技術研究報告. PRMU,
パターン認識・メディア理解，PRMU2005-85，105(374)，pp. 7-12 (2005)