情報処理学会 インタラクション 2016
IPSJ Interaction 2016

161C47
2016/3/2

色情報をリアルタイムに触覚に提示するデバイスの試作德永 隆†1, a)

黒須 正明†1

概要：視覚に障害を持つ方のために対象物の色情報を音声で伝達する機器やスマートフォン用アプリケーションは既に多数存在している．しかし，それらは色情報を色名で伝達するので色の微妙な違いを表現できず，また，音声で伝達するのでリアルタイム性に欠けていた．そこで今回，色情報をリアルタイムに且つ僅少な差異ごとユーザに伝達できるようにするために，音声では無く触覚を利用して色情報を表現するデバイスを試作した．本稿では，そのデバイスの概要と今後の展望について述べる．

Developing a Haptic Device to Present the Real-Time Color Information
TAKASHI TOKUNAGA†1, a)

MASAAKI KUROSU†1

Abstract: There are many devices and applications which speak the names of colors for visually impaired person. However, thosedevices cannot represent a subtle difference nor a rapid change of colors because they use the names of colors via voice. For thatreason, I built a haptic device which allows people perceive color information via sense of touch. This paper shows the overview andthe future prospects of that device.

1. はじめに

2.2 カラーアテンダント[2]
携帯電話のカメラ機能を使用して捉えた色名を音声で伝対象物の色情報をセンサーで読み取り音声で伝達する専達する携帯電話用アプリケーション（i アプリ）．色の比較用機やスマートフォンのアプリケーションは，既に多数存のために RGB 値や CMYK 値を音声出力する機能を持つ．

在し，主に全盲の視覚障害を持つ方によって，外界の色情報を認識する手段として利用されている．

2.3 スマートフォン用アプリケーション

それらの機器は，読み取った色情報を色名（「赤」，「暗いスマートフォンの普及に伴って，スマートフォンのカメ青」等）で伝えるため，利用者は，色を認識するまでに若ラで捉えた色名を音声で出力するスマートフォン用アプリ

干の時間（色名を聞き終わるまでの時間）を必要とする．

が多数制作され，多くは無償で利用できるようになっていこのため，連続的な色の変化を認識する事は困難であり，る．

また，色の微妙な違いを感じ取ることも不可能であった．
本研究は，触覚を通じてアナログ的に提示することにより色情報をリアルタイムにかつ連続的に利用者に伝達する

3. 試作デバイスの概要

デバイスの開発を目的とする．

3.1 特徴スマートフォンのカメラで捉えた映像の中心部の色情報

2. 関連研究2.1 カラートーク[1]
音声を使用して色情報を主に色名で伝達する専用機．色情報を楽器の音色に変換する機能があり，音色を聴きながら装置を動かすことで対象物の色の変化を音色の違いによって知覚することができる．

をリアルタイムに触覚に提示する．
触覚提示デバイスには，時計の針に類似した回転する針が配置されており，針の位置で色情報を表現する．針が指す位置が同じであれば同じ色，近ければ似ている色，遠く離れていれば異なる色と判断できる．
リアルタイムに針が動くので，スマートフォンのカメラの向きを変えた時に，同じ色が続く部分なら針の動きは無いが，縞模様など色の変化が激しい場所では，カメラの動きに合わせて針が頻繁に動く．

†1a)

放送大学大学院 文化科学研究科
Graduate School of Arts and Sciences, The Open University of Japan
1518001096@campus.ouj.ac.jp

3.2 HSV 表色系による色情報提示
色情報の表現方法には，顕色系の HSV 表色系を採用した．

© 2016 Information Processing Society of Japan355

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左側の半円上を動いて値を指し示す．
今回試作したデバイスでは，配置上の理由により，彩度の針は円の右側，明度の針は円の左側を移動する．

4. 試作デバイスの使用感と反省
図 1

HSV 色空間色紙（市販の折り紙）に対して試作デバイスを使用した利用者が直感的に読み取れること，他人とのコミュニケ

ところ，視覚を用いずとも色の異同はすぐに判別できた．

ーションにも馴染むとの理由から，CIE 表色系等の混色系

身近なものや環境を対象に使用したところ，のっぺりとしではなく，顕色系が好ましいと判断したからである．また，た同一色のものなのか縞模様のように多数の色が混在してマンセル表色系，PCCS 表色系，HSV 表色系等の顕色系のいるものなのかも判別できた．

表現方法の中からは，無限にある色合いを連続的に数値で表現できる HSV 表色系を選択した．

しかしながら，何れの場合も針の位置から色名を言い当てることは困難であった．これにはある程度の訓練が必要であると思われた．

3.3 ハードウェアの構成

Bluetooth 通信
図 3
図 2

試作デバイスの使用

ハードウェアデバイスの形状の問題点も明らかになった．まず，現状色情報を読み取る自作アプリケーションが配置されたス

では一つの針に一本の指を置くためにはかなり無理な体勢

マートフォンと，色情報を触覚に提示する自作の触覚提示をとる必要があるため，針の位置を変える必要がある．針デバイスから構成される．色情報読み取りアプリケーショの形状に関しても，現状よりかなり短く 5mm 程度にしたンから触覚提示デバイスへの色情報の伝達は Bluetooth 通方が読み取りやすいと思われる．あるいは，針ではなく円信によってなされる．

盤状の回転体に指標のマーキングをしたものに変更しても判別しやすいと感じた．

3.4 色情報読み取りアプリケーション

また，針はリアルタイムに常時動くことから針と皮膚と色情報読み取りアプリケーションは，通常のカメラアプの摩擦が生じるが，この感覚が強すぎて，かえって触感やリと同じようにスマートフォンのカメラで捉えた映像を常圧感による針の位置の判別を邪魔していると感じられたた

時画面に表示する．そして 200 ミリ秒ごとに，映像中心部め，なにがしかの対応が必要であると思われた．

20 ピクセル四方（試作で利用した Android スマートフォン
では視野角約 1.5°に相当）内の各ピクセルの R 値 G 値 B値をそれぞれ平均し，H 値（Hue：色相）・S 値（Saturation：彩度）
・V 値（Value：明度）に変換した後，その値を Bluetoothで触覚提示デバイスに送信する．

5. 今後の展望
前項の反省点を踏まえてデバイスを改良した後，モニタを募って更なる改良をしていく予定である．色相に関して
は元々色相環という概念もあって円形で捉えることが浸透

3.5 触覚提示デバイスしているため，回転する針での表現が優れていると思われ

H 値 S 値 V 値を表現する 3 つの針が表面に配置されてるが，彩度・明度に関しては，必ずしも今回使用した回転おり，それぞれの針は，ステッピングモータによって，色針による表現が優れているとは言えないため，音や振動に情報読み取りアプリケーションから受け取った値に相当すよる補助も含めて検討していく．

る位置を指し示す．
色相は，12 時の位置を赤，4 時の位置を緑，8 時の位置を青として，針が回転して対応する色相を指し示す．

また，今回の試作によって，回転する針という非常にシンプルかつローテクな手法でも，アナログ値をユーザに直感的に伝える手段としては十分に活用できるとの確信を得

彩度と明度は，0（最小）から 100（最大）の値をとり，た．今回の研究では色情報の伝達に特化していたが，HCI

0 は 6 時の位置，100 は 12 時の位置で，針が右側あるいはの観点から今回の研究を捉えなおして，より汎用的な触覚© 2016 Information Processing Society of Japan356

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インターフェースについて研究していく予定である．

参考文献
1) 前川満良. カラートーク開発におけるニーズ発掘から実用化まで (< 特集> 福祉機器開発の基礎から実用・その哲学). バイオメカニズム学会誌, 2002, 26.4: 177-181.
2) カラーアテンダント
http://www.fujitsu.com/jp/about/businesspolicy/tech/design/ud/ca/© 2016 Information Processing Society of Japan357