情報処理学会 インタラクション 2024
IPSJ Interaction 2024

1B-22
2024/2/28

PonDeFlickχ：円環型スマートウォッチ文字入力インタフェース
へのかな漢字変換機能・英数字入力機能の導入
赤峰快†

加藤恒夫†

田村晃裕†

概要：私達は，スマートウォッチ向けの日本語入力インタフェースにおいて，これまで見過ごされてきた使い慣れた既存のインタフェースとの親和性に焦点を当て，PonDeFlick を提案した．10 日間の実験で，既存のスマートウォッチ用テンキーフリック方式に匹敵する文字入力速度を達成したが，かな入力のみに留まっており，またいくつかの課題も指摘された．そこで，本研究では，かな漢字変換と英数字入力を導入し，PonDeFlick を進化させた PonDeFlickχを提案する． PonDeFlickχは，スマートウォッチ端末上にかな漢字変換を実装することで，高速な連文節変換が可能である．さらに，Marking menu のアイデアを取り入れたインタラクティブフリックガイドにより，かなの選択が確実になり，フリック方向の習熟を効果的に促進する．比較実験の結果，テンキーフリック方式に対して，PonDeFlickχは誤入力率と使いやすさの観点で優れており，ユーザビリティの側面で有望な性能を示した．

1. はじめにスマートウォッチ上のタッチ文字入力は，小さなタッチスクリーンにキーとテキスト表示領域を効率よく配置し，操作のために十分なスペースを確保し，規則性が高く覚えやすい操作体系を提供する必要がある．これまで，日本語
入 力 用 の 角 型 キ ー ボ ー ド と し て ShuttleBoard[1] ，滑らかに移行できるメニューインタフェースである．インタラクティブフリックガイドは Marking menu の知見を活かした設計となっている．

2. 関連研究
スマートウォッチの狭いタッチスクリーンで効率的に文字入力をするために多くの入力方式が提案されてきた．

QuadKey[2]など，円型スマートウォッチ向けに HARI キー

日本語入力においては，五十音表の行と段，即ち子音とボード[3]，SliT[4]，一連の円環型キーレイアウトに基づく母音の組合せの規則性を活かしたインタフェースが多く提日本語入力インタフェース[5-8]などが提案されている．

案されてきた．ShuttleBoard[1]は 10 個の子音キーと 5 個の従来の研究では，狭い操作領域の効率的な利用と規則的母音キーで構成され，子音キーから母音キーへ指でなぞるで分かりやすい操作性に主眼が置かれてきたが，私達は使ことで文字を連続して入力できる．円環型キーボードでは，い慣れた既存のインタフェースとの操作の共通性に着目し，画面の中心部分のスペースを編集などに利用でき，狭い画スマートフォンのフリック日本語入力（以降，テンキーフ面を効率的に使用することができる．HARI キーボード[3]リック方式と呼ぶ）とフリックの向きを共通化したは円環状に子音キーを配置し，子音キーをタップし画面中PonDeFlick[9]を提案した．10 日間の実験でテンキーフリッ

央へ指をスライドすると子音キーが母音キーに切り替わり，ク方式に匹敵する文字入力速度を記録したが，かな入力の目的の母音キーへ再度スライドすることでかなを確定する．

みに留まっており，実験後のアンケートでは，現在選択さBubbleFlick[5]は円環状に行の先頭文字のキーを配置し，キれているかなが分かりにくい，一度フリックを開始してしーをタップすると放射状に当該行の文字が表示され，目的まうとア段を入力できない，といった指摘を受けた．の文字の方向へフリックすることでかなを確定する．

そこで，本研究では PonDeFlick にかな漢字変換と英数字

BubbleSlide[6]は各キーから画面中央へスライドした距離入力を導入するとともに，フリック操作に柔軟性を与えるに応じて母音を確定する．BubbleGlide[7]と BubbleOne[8]は，インタラクティブフリックガイドを加えた PonDeFlickχ

行の先頭文字だけを指定する曖昧入力を導入し，N-gram 言（カイ）を提案する．スマートウォッチ端末上にかな漢字語モデルを用いてかな漢字変換を含む入力を可能にした．

変換を実装し，高速な連文節変換を実現した．また，PonDeFlick[9]はユーザが使い慣れたインタフェースとの共

PonDeFlickχは，Marking Menu[10]の進化版であるグリッド通性に焦点を当て，円環型のキー配置でありながら，タッ状の M3 Gesture Menu [11]やベゼルからのジェスチャによプした指を画面中央にスライドしてからフリックすることるコマンド選択インタフェース[12]を文字入力に適応したで，テンキーフリック式を使用する感覚での文字入力を可ものとみなすことができる．Marking menu はガイドの表示能にしている．

を 0.3 秒遅らせることでガイドの視認を必要とする初心者

英語入力においては，日本語よりも入力に使用する文字モードから記憶した操作を高速に実行する熟練者モードにの種類が少ないため， QWERTY キーボード配列を用いた† 同志社大学

理工学研究科© 2024 Information Processing Society of Japan280

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図 1．図 2 ．PonDeFlickχ．a)入力時の画面，b)変換候補の表示.a)の「今日は」を右方向にフリックすることで表示される.
c)フリック方向のハイライト.「あ」のキーをタップしたまま 1 秒以上経過した状態.「う」がハイライトされている.
入力方式が多く提案されている[13], [14]．しかし，1 つのキーに複数のアルファベットを割り当てることで，円環型のレイアウトに対応したインタフェースも提案されている．
TouchOneKeyboard[15]は T9 の文字割り当てに従い，1 つのキーに 3 つあるいは 4 つのアルファベットを割り当て，キーを画面の外周上に配置したキーボードである．
Marking menu[10]の進化版として，M3 Gesture Menu[11]はタッチスクリーンデバイス向けに放射状メニューの代わりにグリッド状メニューを提案している．スマートフォンに

図 2．英語入力キーボード

図 3．数字入力キーボード実装し，初心者モードから熟練者モードへの移行を計測する実験を行ったところ，10 分間の練習を 3 回行った後に操図 1a)のように，画面中央部分に変換の第一候補を表示作時間が大幅に短縮されることを確認している．また，させた．文字の上をタップで第一候補の入力が決定，右方Bezel menu[12]では，応用例としてスマートフォン向けアイ向へフリックで図 1b)の変換候補一覧が表示，左方向へフズフリー文字入力インタフェースを提案している．画面のリックで無変換の状態で入力される．変換候補一覧は上下外周上に 8 つのキーを配置し，キータップ後に中央にスラにスワイプが可能で，文字の上をタップすると入力が確定

イドした後 4 方向にフリックを行うことで入力ができる．

される．変換表示中に画面上半分に触れると変換が中止さ

3. PonDeFlickχ

れ，キーボード画面に戻る．

PonDeFlickχの初期画面，変換候補画面，インタラクテ
ィブフリックガイドを図 1 に示す．
かなの入力方法は PonDeFlick から変わらず，ア段の場合，3.2 インタラクティブフリックガイド
フリックの方向と対応するかなを明確にするため，図 1c)のようなインタラクティブフリックガイドを実装した．キーをタッチしてから一定時間（日本語・数字キーボードで行の先頭文字キーにタッチダウンしたらその位置でタッチは 1.0 秒，英語キーボードは 0.5 秒）が経過するとガイドがアップして確定する．イ段からオ段の場合は，行の先頭文表示され，指の座標に応じてハイライトが変更される．ガ

字キーにタッチダウンした後，テンキーフリック方式と同イドが表示された後は，タッチアップ座標を用いて入力さじ向きにフリックして確定する．フリック方向にスペースれる文字が決定する．指が動き，ハイライトの位置が切りがない場合には画面中央にスライドしてからフリックする．

替わる際にヴァイブレーションによる振動フィードバック

3.1 かな漢字変換を与えるようにした．この実装によって，ガイドが表示さスマートウォッチ上に N-gram 言語モデルに基づく連文れてから画面中央付近で指をタッチアップすることでア段節変換[16]を実装した．かな漢字変換部は MARISA trie との入力が可能となった．フリックガイドが表示されるまでして実装している．日本語ウェブコーパス 2010[17]を用いの遅延は Marking menu の知見に基づき，熟練者には不要なて Kneser-Ney スムージングを掛けて得た形態素 3-gram を情報を省き，初心者がフリックの方向をより効果的に覚え用いている．3-gram の適用は，直前に確定した語は参照せるのに役立つことが期待される．

ず，入力中の文字列情報のみを用いる．予測変換機能は実3.3 英数字入力

装していない．

© 2024 Information Processing Society of Japan

英数字入力に対応させるため，画面下部のバックスペー

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スキーの左に言語切り替えキーを配置した．日本語入力キーボードの状態でタップすると，レイアウトが英語入力キーボードに切り替わる(図 2)．各キーのアルファベットの振り分けはテンキーフリック方式の英語キーボードでも採用されている T9 方式に準拠しており，フリックの方向もテンキーフリック方式と対応している．英語入力キーボード
で言語切り替えボタンをタップすると数字入力キーボードに切り替わる(図 3)．英数字キーボードで言語切り替えボタンをタップすると日本語入力キーボードに切り替わる．英図 4．テンキーフリック方式（左：日本語，右：英語）

語・数字入力キーボードでも，インタラクティブフリックガイドを採用している．なお，英語キーボードにおいては，(error/char, EPC[%])とした．誤りの数は修正された誤りと未フリックの方向を覚えていない場合を考慮して，フリック修正の誤りを合算しており，文字数は漢字かな交じり文のガイド表示の遅延をキーがタップされてから 0.5 秒後に設状態の文字単位で計算している．実験終了後にはユーザビ定した．

リ テ ィ の 主 観 評 価 を 取 得 す る た め ， System Usability

4. 評価実験

Scale(SUS)[18]の評価と使用感についてのインタビューを

4.1 実験概要
PonDeFlickχの性能と操作性を調査するために，同じく日本語のかな漢字変換，英数字入力が可能なテンキーフリック方式（Google 日本語入力）を比較対象として，ユーザビリティの評価を行った．実験協力者には，PonDeFlickχとテンキーフリック方式の両方のインタフェースを使用し，評価をしてもらった．
4.2 実験協力者
PonDeFlick からのアップデートを含めた評価をしてもらうため，実験協力者は過去に実験で PonDeFlick を使用したことがある大学生 10 名とした．そのうち男性が 8 名，女性が 2 名，8 名が右利きであった．年齢は 22 歳〜24 歳で，全員が普段からスマートフォンでテンキーフリック方式を利用していた．普段からスマートウォッチで文字入力をしている人はいなかった．
4.3 使用したデバイス
本研究では Google PixelWatch 1st Gen を使用した．解像度は 320[ppi]，画面の直径は 41[mm]である．
4.4 用意した短文
実験協力者には PonDeFlickχ用とテンキーフリック方式用の 2 つの文セットを入力してもらった．各セットには 1種類の英文と，英数字を含む漢字かな交じり文 9 文，漢字かな交じり文 20 文の計 30 文を用意した．条件として 1 セットの短文の文字を足し合わせると，ひらがなパングラムになるように短文を作成した．パングラムとは，指定した言語の全ての文字を文章中に 1 文字以上使用して構成された文章を意味している．句読点やスペースも 1 文字として数えている．PonDeFlickχの文セットは合計 296 文字（うち，英数字が 52 文字），テンキーフリック方式の文セット実施した．
4.6 実験の手順
実験協力者には，用意した短文のセットを PonDeFlickχとテンキーフリック方式のそれぞれで短文を入力してもらった．まず PonDeFlickχで文字入力を行い，終了後に SUSアンケートと PonDeFlick からの変更点についてのインタビューを行った．その後，テンキーフリック方式の実験とSUS アンケート，インタビューを実施した．実験開始時には，実験協力者に対して実験の手順を説明するとともに，インタフェースの操作方法を理解してもらうために，練習用の 5 文の短文を入力してもらった．テンキーフリック方式には PonDeFlickχにはない予測変換機能が備わっているが，使用の制限はしていない．
4.7 テンキーフリック方式キーボード
テンキーフリック入力はスマートフォン上の日本語入力方式として最もポピュラーなインタフェースである．今回は Google 日本語入力を比較用インタフェースとした．入
力画面を図 4 に示す．画面上部はテキスト表示部，それより下部は入力部になっている．入力部の中央には 3x4 の並
びで行の先頭文字，濁点半濁点，句読点のキーが配置されている．また入力部の両外縁にはカーソル移動，文字削除などのキーが配置される．文字キーをタッチすると上下左右に当該行の文字が表示され，目的の文字の方向にフリックすることで文字を決定する．また予測変換機能により，入力部の上部に候補文字が表示される．入力方式にはフリック入力に加えてトグル入力も備えており，どちらでも入力ができる．トグル入力では文字のキーを連続してタッチすることで，文字を決定する．英数字の入力の際はレイアウトが変更され，QWERTY キーボード配列を用いている．

は合計 300 文字（うち，英数字が 65 文字）である．

5. 評価結果

4.5 評価指標

5.1 性能評価

性能評価指標は文字入力速度(char/min, CPM)と誤入力率© 2024 Information Processing Society of Japan

平均入力速度は，PonDeFlickχが 16.9[char/min]，テンキ282

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表 1.評価項目と各入力方式における平均 SUS スコア
項目

た．円環型のキーレイアウトを採用しながら，ユーザが普段から使い慣れたインタフェースとフリックの方向を共通

PonDeFlickχ

テンキーフリック式

頻繁に使いたいと思う

4.1

3.2化させた．インタラクティブフリックガイドの実装によっ複雑だと感じる

2.1

2.1て確実にかなの選択ができるようになった．テンキーフリ

簡単に使える4.0

3.3

ック入力との比較実験では，PonDeFlickχは文字入力速度技術者のサポートが必要

1.4

1.2

では及ばなかったが，SUS スコア，アンケート調査の結果

様々な機能がまとまっている

5.0

3.7

から，使いやすいインタフェースことが確認できた．かな

多くの矛盾があると思う

1.6

2.0

漢字変換と英数字入力の導入は効果的であったと考える．

使い方をすぐに覚えると思う

4.5

4.4

今回の実験では実験協力者が 10 名と少数であったため，とても扱いにくいと思う

2.1

3.2

今後は人数を増やして様々な角度から評価をしていきたい．

使用できる自信があると感じた

4.5

3.8

使用前に多く学ぶ必要がある

1.8

1.3

平均 SUS スコア

82.8

71.5

ーフリック方式が 26.2[char/min]であった．平均誤入力率はPonDeFlickχが 45.5%，テンキーフリック方式が 58.6%であった．誤入力率が両手法ともに高いことから，かな漢字変換を伴うエラーの修正に大幅に時間が掛かっており，文字入力速度に影響していると考える．
5.2

SUS スコア

表１に平均 SUS スコアを示す．表１より，PonDeFlickχのほうがテンキーフリック方式よりも平均 SUS スコアが高いことが確認できる．また，項目ごとのスコアを見ると「頻繁に使いたい」，「簡単に使える」，「機能がまとまっている」，「使い方をすぐに覚えると思う」，「使用できる自信がある」の項目で PonDeFlickχがテンキーフリック入力を上回っている．
5.3 インタビュー調査
実験終了後に，PonDeFlickχについてインタビュー調査を実施した．以下に PonDeFlickχに対する回答を示す．
「PonDeFlick ではフリックガイドが必ず出てきて使いにくかったが，今回は邪魔にならなかった」，「フリックガイドが見やすく，何が入力されるかわかりやすかった．」など，ほとんどの実験協力者がフリックガイドについて好印象であったと回答した．このことから，インタラクティブフリックガイドの実装は効果的であったといえる．
「変換操作が直感的でわかりやすかった」という意見が得られた．タップとフリックを用いた変換操作も効果的であったといえる．
「英語でのフリック入力に慣れていないため，難しかった」という意見があった．ほとんどの協力者が普段からスマートフォンの英語入力でテンキーフリック方式を使っていないことが原因であると考える．英語入力ではフリックガイドの表示の遅延を無くすなどの改善策が考えられる．

6. おわりに本研究では，かな漢字変換を搭載した円環型スマートウ

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ォッチ向け文字入力インタフェース PonDeFlickχを提案し© 2024 Information Processing Society of Japan

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