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

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2016/3/3

タッチパネル端末におけるオブジェクト選択のためのマルチタッチ操作
島 佳吾1,a)

志築 文太郎2

田中 二郎2

概要：タッチパネル端末において，ユーザは画面をロングタップすることにより，文字や画像などのオブジェクト選択を行う．しかし，ロングタップは認識に最短でも 500 ミリ秒の時間がかかるという欠点を有する．そこで我々は，オブジェクト選択のためのマルチタッチ操作として Leaving Select を開発した．本手法を用いるユーザは，2 本もしくは 3 本の指でタッチした後，指を 1 本残してその他の指を離すことによりオブジェクトを選択する．残した指をスライドすることにより複数オブジェクト選択も可能である．
本手法はロングタップのように選択開始までの待ち時間が発生しないため，素早くオブジェクト選択を行うことが可能である．本手法の有用性を示すため，画像の複数選択速度を検証する実験を行った．その結果，本手法を用いるユーザは平均 310 ミリ秒で選択開始でき，ロングタップよりも有意に素早く選択開始できることが分かった．

Multi-touch Operation for Object Selection on Touch Screen
Keigo Shima1,a)Buntarou Shizuki2

Jiro Tanaka2

Abstract: Selecting objects on a touch screen such as text or images by long tap requires users to wait fora while (at least 500ms). To solve this problem, we developed “Leaving Select” as multi touch operation forthe selection of objects. In our technique, the users first touch the screen with two or three fingers. Second,
they leave only one finger on the screen releasing the others, and then select an object with the finger thatremains on the screen. They can also select multiple objects by sliding the finger left on the screen. Since
our technique has no waiting time involved long tap, it enables users to select objects quickly. To show theusability of our technique, we conducted an experiment to examine the selection speed of images. As a result,participants using our technique could more quickly finish selection than those using long tap.

1. はじめにジェクトを選択する場合，ユーザはロングタップ後にさらにタッチを行う．しかしロングタップにて選択する場合，タブレット端末等のタッチスクリーンを持つ携帯情報端

タッチパネル端末がユーザのロングタップを認識するまで末（以下，タッチパネル端末）に実装されている選択操作に一定の時間（最短でも 500 ミリ秒）を要する．また，ダブには時間がかかる場合がある．例えばユーザはコピーしたルタップはアプリケーションによっては画像の拡大，縮小

い文字や画像などのオブジェクトをロングタップ，もしく等の選択以外の操作にも用いられる．アプリケーションにはダブルタップすることにより選択する．また複数のオブよって操作が変わることは，ユーザの混乱を招く可能性がある．さらに，複数のオブジェクトを選択するために何度

12a)

筑波大学大学院システム情報工学研究科コンピュータサイエンス専攻
Department of Computer Science, Graduate Scool of Systems and Information Engineering, University of Tsukuba
筑波大学システム情報系
Faculty of Engineering, Information and Systems, Universityof Tsukuba
keigo@iplab.cs.tsukuba.ac.jp© 2016 Information Processing Society of Japan

もタッチを行うことは，ユーザが意図しない場所をタッチしてしまい誤動作を招く可能性がある．また近年，タッチパネル端末のサイズが大きくなるに伴って，その操作領域が拡大されているため，ユーザは容易に複数の指にてタッチスクリーンを操作できることが示されている [1]．

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我々は，タッチパネル端末を複数の指にて操作する場細かく文字列選択を行うことにより文字列のコピーを行合の新たな選択手法である Leaving Select を示す．ユーザ

う．BezelCopy による文字列選択は，Bezel Swipe と比較

は，2 本もしくは 3 本の指にてタッチスクリーンをタッチしてコピーアンドペーストの時間を短縮している．これらした後，指を 1 本タッチした状態で残して他の指を離すの研究にて提案された操作は，端末のベゼルからスワイプことにより，残した指の下にあるオブジェクトを選択すを行う必要があるが，本研究にて示す Leaving Select による．また，ユーザは残した指をスライドすることにより，る選択はタッチパネル上の任意の場所から開始できる点で複数オブジェクトを指を離すことなく矩形選択が行える．

異なる．また，Leaving Select によりオブジェクト選択を

Leaving Select にはロングタップのような認識時間が存在行うユーザは，マーキングメニューにより画面から手を離しないため，ユーザは素早くオブジェクトを選択できる．

すことなく選択したオブジェクトをコピーもしくはカット

また，離した指を矩形選択後に再びタッチすることによりできる．

指の下にマーキングメニュー [2] を表示し，メニューに沿っ

三浦ら [6] は文字列選択時のタッチ操作において，1 文字て指を動かすことによりコピーおよびカットを連続的に実ずつではなく単語単位にて選択する手法を提案している．

行できる．

また，Fuccella ら [7] は文字列選択にソフトウェアキーボー

本手法の有用性を示すため，これまでに我々はスマートド上のスワイプ操作を使用している．これらの手法では複フォンを用いた文字列選択において，従来の手法であるロ数回のタッチ操作を必要とするが，本研究の手法では 1 回ングタップおよびダブルタップと本手法の選択速度およびのタッチ操作にて複数オブジェクトの選択を行うことがで使用感の比較を行った [3]．その結果，画面が小さなスマーきる．

トフォンにおいてユーザが 3 本の指にてタッチすることは複数のタッチパネル端末間におけるオブジェクトのコ困難であることが分かった．そこで今回，画面の大きなタピーアンドペーストを行う手法として，Memory Stones[8]ブレット端末を用いた画像選択において，ロングタップおがある．ユーザはコピーしたいオブジェクトを複数の指でよびダブルタップと本手法の選択速度，使用感を比較する

つまみ，別の端末上に置くという直感的な操作によりコ実験を行った．本稿において，Leaving Select の設計，性ピーアンドペーストを行うことができる．本研究は，同一能評価実験を報告する．の端末におけるオブジェクト選択の提案を行う点に差異が

2. 関連研究
本研究は，タッチパネル端末における選択手法を，ロンある．

2.2 新たなタッチ操作

グタップおよびダブルタップに代わる新たなタッチ操作にセンサもしくはアクチュエータを用いた新たな入力手法より実現する．よって関連研究として，タッチパネル端末を提案した研究がある．ForceTap[9] は，ユーザが端末をにおけるオブジェクトの選択手法の研究が挙げられる．まタッチする際の加速度を端末の内蔵センサによって取得た，タッチパネル端末への入力手法を，新たなタッチ操作することにより，タッチの強弱を識別し，強弱に応じた操を提案することにより増やす研究も複数存在する．本節で作を提案している．また，3D Touch[10] は端末に搭載さは，これらを示す．

れた圧力センサによってタッチの強弱を取得し，新たなタッチ操作を提案している．Sensor Synaesthesia[11] は，2.1 タッチパネル端末における選択手法

加速度センサおよびジャイロセンサから取得した情報と，タッチパネル端末においてオブジェクトの選択を行う

タッチ入力を組み合わせた新たな入力体系を提案してい手法はいくつか存在する．Bezel Swipe[4] はベゼル（画面る．GripSense[12] は，端末に内蔵されている加速度センサの縁）からのスワイプを用いてオブジェクト選択を行う．とバイブレータを併用することにより，端末を握る強さをユーザは，ベゼルから選択したいオブジェクトまで指をス認識する．また，端末の傾きを入力手法として用いる研究ワイプすることにより，オブジェクト選択を行う．また，もある [13]．これらの研究は，端末に内蔵されているセン複数のオブジェクトを選択する場合は，片方のベゼルからサもしくはアクチュエータのみを用いているため，追加セオブジェクトまで指をスワイプさせ，もう片方のベゼルかンサを用意する必要がない．本研究にて提案する Leaving

ら別のオブジェクトまで指をスワイプさせることにより，Select はこれらとは異なりタッチセンサのみを用いる入力

2 つのオブジェクト間にあるオブジェクト全てを選択でき手法である

る．BezelCopy[5] は Bezel Swipe と同様にベゼルからのス

タッチスクリーンにタッチする指の触れ方の違いを入

ワイプを用いることにより，文字列の選択およびコピーを力に用いる手法も研究されている．MicroRolls[14] は，親行う．ユーザは選択したい文字列のある文章を，ベゼルか指をタッチパネル上で転がすタッチ入力手法である．The

ら指をスワイプすることにより選択する．選択された文章

Fat Thumb[15] は，ユーザがタッチパネル端末を片手親指は専用のパネルに拡大表示される．ユーザはパネル上にてを用いてタッチする際の，タッチ面積の大小を識別し，新© 2016 Information Processing Society of Japan494

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図 1: Leaving Select による画像選択Fig. 1 Image selection by Leaving Select.

たな入力手法として提案している．同様に，Benko ら [16]す画像選択アプリケーションを実装し，Leaving Select（2は，タッチ面積を選択操作の精度向上に用いた．また，タッ点タッチ，3 点タッチ）と，ロングタップおよびダブルタッ

チの方向によるインタラクションについても研究されていプによる複数画像選択の速度および使用感を比較した．

る [17], [18]．他にも，離れた座標に対する連続タップによる，新たなタッチ入力が提案されている [19], [20]．本研究は，これらのタッチ操作と競合しない，新たなタッチ操作を提案する．

3. Leaving Select4.1 被験者
大学生および大学院生のボランティア 10 名（22–23 歳）を被験者とした．全ての被験者が日常的にスマートフォンを利用し，右手によって操作していた．スマートフォンの利用歴は平均 35.8 ヶ月（17–60 ヶ月）であった．

本節において，Leaving Select によるオブジェクト選択の方法を，画像選択を例に示す．まず，図 1a に示すよう

4.2 実験端末に，ユーザは画面を 2 本もしくは 3 本の指を用いてタッチ実験用端末として，Android 端末（ICONIA TAB A500，する．次に，図 1b に示すように選択したい画像上の指を端末サイズ：高さ 260mm × 幅 177mm × 厚さ 13mm，画1 本だけ残して他の指を離すことにより，残した指の下の面サイズ：10.1 インチ（高さ 217mm × 幅 137mm）OS：画像を選択する．この時残す指は，タッチした指のうちどAndroid 3.2.1 ）を用いた．の指でもよい．複数の画像を選択する場合は，指をスライドさせることにより，図 1c に示すように残した時点の位置を開始点として矩形選択できる．

4.3 実験設計
実験者は被験者に，各試行においてなるべく速く操作をLeaving Select の開始操作として初めに画面をタッチす行うよう指示した．実験条件をそろえるために，被験者にる指の本数は 2 もしくは 3 である．前者（以下，2 点タッは 2 点タッチ，3 点タッチ以外の画面操作はすべて右手のチ）は，アプリケーションによっては拡大縮小のためのピ人差し指のみを用いるよう指示した．また，実験中は椅子ンチ操作に用いられており，そのようなアプリケーションに座り，端末を机に置き，右肘をどこにも支えることなくに Leaving Select を追加する場合には 3 点タッチを開始操操作を行うよう指示した．加えて左手を膝上に置き，端末作とする．3 点タッチを開始操作とすることにより，ピンに触れないように指示した．被験者には実験中に可能な限チ操作と競合することなく Leaving Select を実装することり使用感などの考えたことを発話するよう指示し，実験者ができる．

は録音およびメモにて発話内容を記録した．

また，Leaving Select では，画面から離した指をオブジェ

被験者が 1 試行中に選択すべき画像は赤および黄色にてクトの選択後に再びタッチするという動作が可能である

ハイライトされる．ハイライトされた画像全てを選択状態

ため，この動作に選択したオブジェクトに対するコマンドにするまでを 1 試行とした．1 試行中の選択対象として 2を割り当てられる．例えば，タッチした指の下にマーキン種類の条件（開始点条件，枚数条件）に従い，27 パターン

グメニューを表示すれば，ユーザは指をメニュー上にスラを用意した．選択開始位置が選択時間に影響を与えるかをイドすることにより，オブジェクト選択からコピーおよび調査するために，選択の開始点（赤くハイライトされる画カット操作等のコマンドの実行を，指を離すことなく一連像）を左上，中央上，右上，左中央，中央，右中央，左下，の動作として素早く行える．

中央下，右下の 9 点とした（開始点条件）．また，複数の4. 性能評価実験
タッチパネル端末における Leaving Select の特性を調査するための性能評価実験を行った．本実験では，図 1 に示

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選択対象を一度に選択することを想定し，選択数として隣り合う 1，9，25 枚（それぞれ 1 × 1，3 × 3，5 × 5 の矩形）の画像とした（枚数条件）．
被験者にはタスク開始前に，練習として 5 分間自由に 4495情報処理学会 インタラクション 2016
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手法（2 点タッチ，3 点タッチ，ロングタップ，ダブルタップ）による選択を行ってもらった．被験者に行ってもらっ＊：（ｐ＜．05）＊

たタスクは，27 試行を 1 セッションとするタスクである．
ンダムな順で被験者に提示した．被験者には 4 手法（2 点タッチ，3 点タッチ，ロングタップ，ダブルタップ）のセッションをランダムな順番にて行ってもらった．これを 2 回

0.6
所要時間（秒）

各セッションにおいて，実験者は 27 パターンの問題をラ＊

＊

0.4

0.53

＊

0.5
0.31

0.32

0.3
0.20

0.2
0.1

行い，被験者には合計 8 セッション行ってもらった．結果0.0

として，各被験者には 216 試行（ = 4 手法 × 27 試行 ×

2点タッチ

3点タッチ

ダブルタップロングタップ

2 回）を行ってもらった．また，疲労による影響を軽減す

図 2: 選択開始速度

るために，セッション間に 3 分以上の休憩をとってもらっFig. 2 Selection start speed.

た．タスク終了後に，被験者には使用感に関するアンケー
トに答えてもらった．実験は各被験者ごとに，事前説明か2点 3点 ダブル ロング

0.6

らアンケート解答まで，75 分程度の時間を要した．

選択速度は，ダブルタップが最も速く，次いで 2 点タッチおよび 3 点タッチが同程度，そしてロングタップが最も遅い傾向がみられた．ダブルタップがロングタップより速く選択できた理由として，ダブルタップのほうが起動時間が短いためだと考えれられる．実験アプリケーションにおいて，400 ミリ秒以内にユーザが画面を 2 回タッチしたと所要時間（秒）4.4 結果と考察

0.5
0.4
0.3
0.2

0.1
0.0
1回目

2回目

図 3: 各セッションにおける手法の選択開始時間
Fig. 3 Selection start time of each method in each session.

きにダブルタップイベントが発生しており，ロングタップイベントはユーザが画面を 500 ミリ秒以上タッチし続けた

このことは，ユーザが少ない学習コスト（2 セッション=54時に発生していた．また，2 点タッチおよび 3 点タッチは試行）にて 2 点タッチおよび 3 点タッチを習得できること普段行わない操作であり，被験者が慣れておらず，選択開を示唆している．しかし，2 点タッチと 3 点タッチの結果始に時間がかかることがあったため，ダブルタップより遅には有意な差は見られなかった．

くなったと考えられる．
選択開始までの時間が選択速度に影響していることを確

5. 議論かめるため，各手法の選択開始速度を算出した．図 2 に示

本節にて Leaving Select の有用性，タッチ点数および選すように，全体の平均において 2 点タッチと 3 点タッチの択後のコピーショートカットメニューについて検討する．

間に有意な差はなく，2 点タッチとダブルタップ，およびまた，Leaving Select を適用したペイントアプリケーショ

3 点タッチとダブルタップは両者ともダブルタップのほうンを示す．

が有意に速かった（p < .05）．また，2 点タッチおよび 3点タッチは，どちらもロングタップよりも有意に速かった

5.1 Leaving Select の有用性

（p < .05）．このことから，Leaving Select はダブルタップ

4.4 節にて示したように，Leaving Select はロングタッより時間はかかるが，ロングタップよりは速く選択を開始

プよりも有意に速く選択を開始できる．そのため，ロングできることが分かった．

タップに代わる選択操作として有用である．また，ダブル実験後に行ったアンケートから，「2 点タッチは 3 点タッ

タップは Leaving Select よりも速く選択を開始できたもの

チより慣れやすかった」（3 名），「3 点タッチは難しい，慣れの，アプリケーションによってはダブルタップを画像の拡るのに時間がかかる」（5 名）という意見が得られた．そこ

大や縮小等の他の操作に用いることもあり，オブジェクトで，Leaving Select における 2 点タッチ，および 3 点タッ選択に用いることができない場合がある．Leaving Selectチの慣れやすさを示すため，図 3 に示すように各セッショを選択に用いることにより，ダブルタップを他の操作に用ンごとの手法の選択開始時間を求めた．2 回のセッションいるアプリケーションにおいても，ユーザはロングタップの結果を比較すると，ダブルタップおよびロングタップはを用いることなくオブジェクトを選択できる．

有意な変化が見られなかった．それに対し 2 点タッチおよび 3 点タッチは，どちらの結果も 2 回目のセッションの方が有意に速く選択開始できたことが認められた（p < .05）．

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5.2 タッチ点数の検討
被験者実験においては，比較のため Leaving Select は 3496

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図 4: コピーおよびカット操作のショートカットメニュー
Fig. 4 Shortcut menu of copy and cut operation.

点タッチ，もしくは 2 点タッチ後に 1 本指を残すことによ

指を離さず再び複数点タッチすることにより，オブジェクりオブジェクトを選択した．3 点タッチを採用した理由は，トのコピーおよびカットを行う手法を示す．ユーザは図2 本指操作は，アプリケーションによっては拡大縮小のた

4a，b に示すように Leaving Select を用いてオブジェクトめのピンチ操作に用いられており，そのようなアプリケー選択を行う．その後指を離さず，再び複数点タッチするこションにて 2 点タッチを用いると，誤動作を引き起こすととにより，図 4c に示すように，オブジェクト選択をして考えたためである．しかし，ピンチ操作は 2 点タッチ後にいた指の下にマーキングメニューが表示される．メニュー両方の指をスライドさせるのに対し，Leaving Select は 2は左側がコピー，右側がカットを表しており，ユーザは図

点タッチ後，どちらかの指をすぐに離す．操作を行う指の4d に示すように指をメニュー上にスライドすることによ数が異なるため，ピンチ操作を使用するアプリケーション

り，コピーおよびカット操作を手を離すことなく素早く行にて 2 点タッチを用いても誤動作は発生しない．このことえる．

を確かめるため，今後は Web ブラウザのようなピンチ操作を用いるアプリケーションにおいて Leaving Select を実装し，ピンチ操作と競合することなく Leaving Select を使用できるか調査する．

5.4 ペイントアプリケーションへの適用
これまでの議論をもとに，ユーザが Leaving Select により範囲選択できるペイントアプリケーションを，Android被験者実験において 2 点タッチは慣れやすく，3 点タッ端末上にて動作するアプリケーションとして実装した．4

チは難しいという意見は得られたものの，4.4 節に示すよう節にて行った実験後アンケートにおいて，被験者は 2 点に，2 点タッチおよび 3 点タッチによる範択は，選択開始速タッチを 3 点タッチよりも好んでいたため，本アプリケー度，慣れやすさにおいて有意な差は見られなかった．そこ

ションにおいては Leaving Select は 2 点タッチにて行うこで，どちらを Leaving Select に用いるのが良いか検討するととした．本アプリケーションにおいてユーザは，画面をため，今後 Leaving Select を実装したアプリケーションを１本指にてタッチ後，スライドすることにより，線を描画用いて使用感調査を行い，日本語版 NASA-TLX[21], [22]できる．また，ユーザは画面上部の消しゴムボタンをタッを用いてユーザの作業負荷の調査を行う．これによりユーチすることにより，描画した線の一部を消去できる．ユー

ザにとってより負荷の少ないタッチ点数を明らかにする．

ザは描画した線のコピーおよびカットを行う場合，Leaving

Select によって範囲選択を行う．選択後ユーザは 5.3 節に
5.3 選択後のコピーショートカットメニューて示したショートカットメニュー，もしくは画面上部のボユーザがオブジェクト選択を行う場合，ユーザは選択後タンをタップすることにより選択範囲のコピーおよびカッにオブジェクトのコピーやカットを行うと推測できる．つトを行える．ユーザはコピーおよびカット後，画面上部のまり，選択を行った後，手を離すことなくオブジェクトのボタンをタップすることにより，コピーした線をペースト

コピーおよびカットを行うことができれば，ユーザはよりできる．

素早い操作を行える．現在の実装において，ユーザは複数
点タッチ後に 1 本指を残すことでオブジェクトを選択でき，

6. まとめと今後の計画

そのまま指をスライドすることによって複数のオブジェク

タッチパネル端末におけるオブジェクト選択手法である

トを選択できる．そこで，オブジェクト選択を完了した後，Leaving Select の設計および実装を示した．また，Android© 2016 Information Processing Society of Japan497

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端末上にて動作する実験用アプリケーションを実装し，

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Leaving Select を画像の複数選択に用いた場合の速度および使用感を調査するための評価評価実験を行った．実験の結果，Leaving Select を用いるユーザは平均 310 ミリ秒で[9]画像選択を開始でき，ロングタップよりも有意に素早く画像選択を開始できることが分かった．また，Leaving Selectは 54 回の試行により選択開始速度が有意に速くなることが分かり，慣れやすい操作であることが示唆された．

[10]
[11]

今後は実験から得られた知見をもとに，オブジェクト選択を行うアプリケーションを実装する．具体的には Web[12]

ブラウザとファイルマネージャアプリケーションの実装を考えている．これらのアプリケーションに画面の拡大，縮小のためのピンチ操作を実装し，ユーザがピンチ操作と[13]

Leaving Select を誤動作なく使用できるかどうかを調査する．また，これらのアプリケーションを実際に使用してもらい，ユーザへの作業負荷を調査する実験を行い，Leaving[14]

Select に用いる指の本数が 2 もしくは 3 のどちらが良いかを調べる．
[15]

参考文献
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