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

163B37
2016/3/4

重心移動による入力に対する逆方向への地面傾きフィードバックによる操作性向上手法の提案
櫻木 怜†1

Yem Vibol†1

梶本 裕之†1

概要：バーチャル空間内における歩行は，多くのアプリケーションにおいてユーザの没入感を高める重要な要素であるが，現実世界で自由に歩き回ることができる空間を用意することは難しい．重心移動による入力方式はこの問題を解決することが可能であると考えられるが，従来の手法では重心が移動してしまうことで体を元に戻す時間がかかり，連続での入力に長い時間がかかってしまうという問題があった．これを解決する手法として，重心移動に際して逆方向に傾く入力装置を用いる手法を提案する．

Board-type Foot Input Device that Incline Against Centroid Motion
REI SAKURAGI†1

Yem Vibol†1

HIROYUKI KAJIMOTO†1

Abstract: Walking in the virtual space is an important factor to increase the user’s immersion in many applications, but it is difficult
to provide a space for free walk. The input method using centroid motion is a good alternative, but this technique requires a longtime since the users must intentionally move back to the original position. To solve this problem, we propose a method of using an
input device that inclines against the movement of the operator’s centroid so that the users’ posture is stabilized.

1. はじめにタイル型のロボットを用いるもの[10]などが存在するが，トレッドミルタイプや球状ディスプレイタイプは装置が非バーチャル空間内における歩行は，訓練やビデオゲーム常に高価であり，また足踏み方式や足滑り方式はバーチャのようなバーチャルリアリティの多くのアプリケーションル空間内での動きと現実での平衡感覚の間にずれを生じるにおいてユーザの没入感を高める重要な要素であるが，現可能性がある．

実世界で自由に歩き回ることができる空間を用意することは難しい．

平衡感覚にずれを生じにくい入力手法としては重心移動による入力が存在する，一般に最も普及している重心移キーボードやマウス，ジョイスティックなどの手で操作動による入力デバイスとしてはバランス Wii ボード[11]がするタイプのインタフェースを用いることは現実的解であ挙げられる．重心位置の計測手法としては靴下の底部や椅るが，本来の「足での歩行，手での作業」という役割分担

子の座面にひずみゲージを複数装着したもの[12][13]，人がを損なうと考えられる．特に KINECT 等に代表される全身座ることができる椅子型のジョイスティックを用いたインキャプチャ装置が一般化し，手での操作が実際に手の運動

タフェース[14]や人間を等身大のジョイスティックに見立能力を十分に活用できるようになってきた現状では，歩行て，自由に体を傾けて重心を移動させることで入力を行う

運動の操作を手に任せることは手での作業の過負荷を招くデバイス[15]などが提案されているが，これらは共通の問と考えられ，より全身を用いた歩行代替手段を考える必要

題点として入力速度が遅いことが挙げられる．通常，人はがある．

移動のための予備動作として重心の移動を行うため，重心この問題を解決する手法として、ユーザに気づかれないだけを移動させて身体を移動しないという状況は生じにく

ようにバーチャル空間内の視点を回転させることで歩行をい．しかし既存の重心移動による入力の手法では操作者の誘導するもの[1]やバーチャル空間内に仕切りを作ること重心がある方向に傾いている場合，次の入力のために重心でユーザの移動範囲を制限するもの[2]などが存在するが，を初期位置に戻すという手順が必要となるため，身体を大これらの手法ではある程度の歩行可能な空間が必要となる．

きく傾ける重心移動による入力手法は連続での入力に不向

実際の足運動を用いる歩行インタフェースとしては，トきであると言える(図 1)．

レッドミルを用いた無限歩行装置[3][4]，足踏みを用いる方式[5][6]やデバイスの床面に大量の球や滑りやすい素材を設置することで足滑りを入力とするもの[7][8]，球状のディスプレイにユーザが入り込むことで自由な歩行を可能とするもの[9]，ユーザの歩行中に踏み出す足の位置に移動する†1 電気通信大学
The University of Electro-Communications© 2016 Information Processing Society of Japan914

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装置は操作者が乗る重心位置計測ボード，およびボードの傾きを制御する駆動部から構成される．駆動部にはクランク機構を用い，ステッピングモータによる回転を上下方向の運動に変換することによってボードをロール方向とピッチ方向に自由に傾けることを可能とする．
操作者が重心を移動させたとき，ボードのその側を持ち上げることで操作者の身体の傾きを最小限に抑えることができる(図 4)．この時，操作者と入力ボードとの間の関係
図 1

体を傾ける重心移動の順序は通常の重心移動による入力手法の際と変わらないため，本来の操作における操作性は損なわれないと考えられる．

傾き入力という意味で類似しているジョイスティック

また，重力の方向に対して大きく身体が傾くことがなくなと身体重心入力を比較して考えると，ジョイスティックはるため，初期体勢に戻る際の反力がほとんど必要なくなる内部にあるばねの作用により操作者の手が離れると自動的ことが期待される．これにより，重心移動による入力手法に初期位置に戻ろうとするが，重心移動による入力では操の直感性を残しつつ，操作性の向上が期待される．

作者の身体がボードから離れることはなく，また指の動作に比べて重心を移動させるにははるかに時間がかかる．このジョイスティックの類推に基づき，本稿では重心移動による入力に際して発生する「初期位置に戻す」という手順を可能な限り削減し，その操作性を向上させる手法を提案する．

2. 提案手法
提案手法の装置イメージを図 2 に示す．またシステム
図 4構成を図 3 に示す．

重心の移動に応じて逆方向に傾くボード

現在までに原理検証のために人力で床面を傾ける実験を行い，重心入力がよりスムーズになることを確認している．今後実験装置の制作を行い，本手法の定量的評価を行っていく予定である．
謝辞

本研究は JST-ACCEL「身体性メディア」プロジェ

クトの一環として行われた．
図 2装置のイメージ

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© 2016 Information Processing Society of Japan915

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