情報処理学会 インタラクション 2015
IPSJ Interaction 2015

15INT008
2015/3/6

HoverBall: 三次元空間移動が可能なボールを用いた
オーグメンテッドスポーツ
新田 慧†1,a)

樋口 啓太†1,†2,b)

田所 祐一†3,c)

暦本 純一†1,†4,d)

概要：スポーツは記録や勝敗を競うだけでなく，健康維持やコミュニケーションといった目的のためにも利用されている．しかし，熟練者と非熟練者でスポーツをする場合，技能や運動能力に差があるため，両者が楽しめないという状況が起こりうる．この問題を解消するために，ハンディキャップを設定するという対応が取られるが，スコアや人数の調整などの範囲に留まってしまう．もし，運動能力や技能に直接ハンディキャップを導入する事が出来れば，誰もがスポーツを楽しみながら取り組めるようになるかもしれな
い．本研究ではボールに自律移動能力を付加したボール型デバイス HoverBall を提案する．HoverBall は内蔵した UAV（Unmanned Aerial Vehicle）とモーションキャプチャシステムによる空間位置計測により，ボールの軌道と球威を動的に制御することができる．そのため，HoverBall を使ったスポーツでは，競技中にプレイヤーの技能差を埋めることが可能となる．

HoverBall: Augmented Sports with a Flying BallKei Nitta†1,a)

Keita Higuchi†1,†2,b)

Yuichi Tadokoro†3,c)

Jun Rekimoto†1,†4,d)

Abstract: “HoverBall” is a ball-shaped device which realizes tuning sports abilities in order to overcome
skill gaps between players. Sports have been changed by innovations of technologies. Professional players
are improving their skills using up-dated tools, clothing, and training methods. Its innovations can also help
enjoying sports as leisure for communication or health promotion. Novel sports with augmented fields, tools
or players are called “Augmented Sports.” In this paper, we use information and robotic technologies to tune
the sports abilities of expert and non-expert players to fill gaps in their skills. We develop a self-actuatedball which flies via a ball-shaped quadcopter. The ball can change speed and trajectory depending on aplayer’s skill. This paper explains a design concept and implementation of HoverBall, and discusses the user
experience and future research directions.

1. はじめに処理技術や電子機器も，フェンシングの電子判定や，サッカーやテニスで使用されているビデオ判定システムなど，スポーツの分野ではより良い性能をもつ用具やウェアを競技の判定の補助に使われている．またトレーニングの分開発するため，先端技術が積極的に導入されてきた．情報野では Nike 社の Nike+[11] のような小型のウェアラブル

†1†2†3†4a)b)c)d)

デバイスによって，プレイ中の運動データの取得とその可
現在，東京大学
Presently with The University of Tokyo
現在，日本学術振興会
Presently with Japan Society for the Promotion of Science
現在，東京工業大学
Presently with Tokyo Institute of Technology
現在，ソニーコンピュータサイエンス研究所
Presently with Sony Computer Science Laboratories
keinitta74@gmail.com
khiguchi@acm.org
tadokoro@sc.ctrl.titech.ac.jp
rekimoto@acm.org© 2015 Information Processing Society of Japan視化を実現している．しかしこれらは判定やトレーニングなどへの導入に留まっており，スポーツ自体に直接的な影響が発生しないように注意が払われていた．
一方で 1990 年代の終わりから，スポーツにおける楽しさを向上させるため，スポーツ用具やフィールドの高度化による既存のスポーツそのものの拡張を目指した研究が実施されるようになってきた．スポーツそのものの拡張とは，

64

球技においてチームメンバーに異なる役割を与えることで，TV ゲームの要素を応用してルールを複雑化し競技の難易度調整とエンタテイメント性の向上を図った [12]．この研究で提案されているドッジボールは TV ゲームでよく見られるヒットポイント制を採用しており，プレイヤーにも攻撃特化や防御特化，ダメージの回復役などの異なる特性を付与している．このようにプレイヤーの役割を分散し戦略に幅を持たせることで，各プレイヤーの役割を明確化し，競技のレベル調整を行っている．Mueller らの開発した Jogginng over distance はマイクと立体音響を使うこ
図 1

HoverBall をもちいたボールのパスとで遠隔地のランナーとコミュニケーションをとりながらランニングをすることができる [14]. このシステムを使電子機器や情報処理技術によりフィールドやプレイヤー，うことによってユーザはジョギング中のモチベーション

スポーツ用具に新たな機能を追加することで，ゲーム性の維持やペース管理をすることで，トレーニングの質を高め向上や遠隔地同士での競技を実現することである．例えば，ることが出来る．また，Baudisch らの開発した Imaginary

従来の卓球はボールを打ち合う行為そのものを楽しむス

Reality gaming では実際のボールを使わずに，ボールの保ポーツだったが，石井らの pingpongplus では，テーブル上持者, ゴール判定, ライン判定を音声でフィードバックする

でボールがバウンドした場所に映像効果を発生させる，音ことでバスケットボールのようなゲームを行っている [3]．

響効果を発生させるなどといった効果により，エンタテイ実際のボールを使わないことで，物理的制約に縛られないンメント性の高い卓球を実現している [1]．また，Mueller

TV ゲームのように競技のルールを設定できる．

らは遠隔地にいる複数プレイヤー同士のスポーツを通じたコミュニケーションを可能にするために，スクリーンに実2.2 ディジタル技術を利用した新しい球技に関する研究

際のボールを当てて行うネットワーク同時対戦ゲームを開スポーツにはきわめて多くの種類があるが，特にボール発した [2]．このように情報技術とスポーツ競技の融合にを使ったスポーツは種類も多く，多数の人々に親しまれよってより多くのプレイヤーがスポーツを楽しめるようにている．このような理由から，オーグメンテッドスポーツすることを，本研究ではオーグメンテッドスポーツと呼ぶ．の分野では，スポーツのフィールドや，ボールの高機能本研究ではスポーツの中でも特に種類が豊富な球技に着化に着目した研究が多数出現している．菅野らの開発し目し，運動能力や技能を動的に調整することで，誰もが楽した Shootball[4] は，電子機器を用いることで既存のスポーめるスポーツの実現を目指す．そのために，HoverBall といツと異なるスポーツを提案した．Shootball は 4 つのスク

う三次元自律移動能力を付加したボールを開発した．ボーリーンで囲まれたフィールドで行うハンドボールのようなルに内蔵されたクアッドコプターという UAV（Unmanned対戦型の球技である．専用のフィールドには，スクリーンAerial Vehicle）の飛行により，ボールの球威や軌道の制御に映像を投影する為のプロジェクタ，ゴールを検出する為ができる．HoverBall を使う事で，プレイヤー間のスキルのカメラ，サウンドエフェクトを流すためのスピーカがあ差の調整や，ボールとの新たなインタラクションを活用しり，無線モジュール及び衝撃センサを内蔵したボールを用たスポーツのデザインが可能となる（図 1）．

いることでゴールの場所を入れ替えるなどボールとフィー

本論文では最初に，オーグメンテッドスポーツによる既ルドとの間でインタラクションを行うことが可能である．

存スポーツの拡張や新たな球技などの関連研究を示し，本また，出田らの Bouncing Star[5] ではボールの中に加速度研究の位置づけを明確にする．次に，HoverBall の設計方

センサや赤外線，可視光の LED が内蔵されており，ボー針と，どのようにプレイヤー間の技能差を埋めるのかを論

ルに加えられた衝撃によってボールの光り方が変化する．

じる．また，プロトタイプシステムの実装と，それを利用同時に外部カメラによってボール内部の赤外線 LED を認した実験について報告をする．最後に，実装や実験から得識することでその位置も把握することが出来るため，ボーられた知見を基にして，HoverBall の改善点や今後の展望

ルがフィールドにぶつかった瞬間にボールと周りの色を変を議論する．

えるといった，フィールドも含めた映像効果を実現するこ

2. 関連研究2.1 既存のスポーツの拡張に関する研究とが出来る．

2.3 関連研究における本研究の位置づけ

本節ではディジタル技術により，既存のスポーツ競技を従来のオーグメンテッドスポーツに関する研究は，競技拡張することを目的とした関連研究を述べる．野嶋らは，に映像や音を追加して拡張を行っているものが多く，ス© 2015 Information Processing Society of Japan65

ポーツ用具の物理的な挙動を拡張したものは少なかった．
また，スポーツのプレイヤー同士の熟練度の隔たりにおける問題においても言及されていない．ボールの機能を拡張するという面においてもある特定の競技に焦点を合わせているため，ボールスポーツ全体に応用可能な汎用性を持ち合わせていない．本研究はスポーツの重要な要素である物
理的な機能に対して働きかけ，様々なボールスポーツにおいて研究成果が応用できるという点で重要であると考えられる．

3. HoverBall の設計方針
スポーツは熟練者同士による競争を目的とするだけでなく、健康維持やコミュニケーション手段などの目的として

図 2

Imaginary Dynamics のコンセプトも広く行われている．そのような目的を達成するためにはスポーツを継続して続けていかなければならないが、そのたセンサでボールの姿勢を認識し，ガスの噴射機構の制御モチベーションを維持するために競技自体を楽しむことをすることで，投擲したボールの軌道の動的に変化させてが重要であると考える．Csikszentmihalyi は自身が提案しいる [7]．これにより，野球の変化球のようなボールを誰でたフロー理論において，スポーツにおける楽しさはプレイも投げることが出来る．しかし，TAMA ではプレイヤーとヤー自身のスキルと課題の難易度のバランスがとれているの距離に応じたアクチュエータ制御が出来ない．さらに，ときに感じると主張している [13]．現実におけるスポーツ、ガスアクチュエータの出力やガスタンク容量の問題がある

特に球技では互いに同じスキルレベルを有しているプレイため，軌道を曲げる以上の制御は難しい．

ヤー同士の競技を行える機会が少ないことや、そもそも初一方，HoverBall ではアクチュエータとしてクアッドコ

心者にとっては、その競技を楽しむまでに必要なスキルのプターと呼ばれる UAV を採用すると共に，モーションキャ習得が困難な競技が存在する．これがスポーツを楽しみなプチャシステムによりボールとプレイヤーの三次元位置計がら継続することを難しくし、目的を達成できない人々が測を行っている．これによりボールとプレイヤーの距離に生まれてしまう原因であると考える．Hoverball では、こ応じたボールの軌道制御や，従来では不可能なボールの軌れら熟練度の低いプレイヤーに対して、高度なスキルレベ道の設計ができる．

ルを与えることによって、プレイヤーの競技スキルに関係なく平等に競技を楽しむことを実現する．

3.2 プレイヤー間のスキルギャップの解消
3.1 節で述べた Imaginary Dynamics を球技のパスとい3.1 Imaginary Dynamics

う動作に取り入れ実現したのが Shepherd Pass である．従SF やファンタジーで描写されるスポーツ・トレーニング

来のボールを相手に投げる場合は (a) 相手の距離を見極め

では，度々空中を浮遊するボールが登場する．例えば J.Kる，(b) ボールをコントロールする，(c) 相手プレイヤーまRowling の小説 Harry Potter では，空飛ぶボールを複数でボールが届くまでの時間にどのようにプレイヤーが移動のプレイヤーが追いかける架空のスポーツが登場する．本するのかを予測する，(d) 山なりにゆっくりと届くように研究ではボールに三次元空間を自由移動が可能なアクチュするのか直線的に早いボールで届けるのか軌道と球威を決

エータを搭載することで，プログラム可能な仮想的な力学定するという４つのプロセスを経る（図 3）．

系（Imaginary Dynamics）をスポーツに取り入れることが出来る．Imaginary Dynamics では，投げる，打つ，蹴る、転がすなどボールに対する従来のインタラクションに加えて，空中で静止する（Anti-Gravity），投げたボールがプレイヤーに帰ってくる（Boomerang），地面に落ちること無く水平移動する（Gliding）など，アクチュエータを持たないボールでは実現不可能な動きが可能となる（図 2）．
空中で移動可能なアクチュエータを持ったボールの研究として，太田らが開発した TAMA が挙げられる．TAMAはボール内部にガス噴射アクチュエータ，加速度センサ，ジャイロセンサ，無線モジュールを搭載している．搭載し© 2015 Information Processing Society of Japan図 3

ボールパスに要求される技能66

HoverBall により実現した Shepherd Pass では，このプ

4.1 スポーツフィールドロセスを簡略化またはサポートする．図 4 のように，ボー実験に用いた環境では 5m × 5m のフィールドの周りに 8ルがパスの出し手の手を離れたあとに自動で相手プレイ個のモーションキャプチャカメラ（Optitrack S250e）が設

ヤーの動きを追跡したり (図 4(A))，相手がとりやすいス置されている．このカメラはプレイヤーの手や HoverBall

ピードに減速したり（図 4(B)）することができる．また，についている再帰性反射材マーカーの三次元位置を 120fps，受け手がボールを受け取りたい位置にボールを誘導するこ1mm の解像度で計測することが出来る．とが可能になる．

システムはすべてのマーカーの位置情報と ID を取得する事が出来る．システムは事前にどの ID がどのプレイヤーのそれぞれの手に割り振られているかを記録している．

4.2 ハードウェアの実装
設計した機体はプレイヤーに投擲される際にかかる回転の影響を最小限にするため，機体は切頂二十面体の外装とジンバル機構を有したジョイント部，そして飛行アクチュ
図 4

Shepherd Pass のコンセプト

エータとしてのクアッドコプターで構成されている．この構成は Briod らの開発した三軸ジンバルを有した球状 UAVを参考とした [9]．この UAV は瓦礫の多い廃墟などでの探索を目的として開発されたもので，障害物にぶつかった

4. HoverBall の実装

時の衝撃によって UAV が墜落しないよう，衝撃を受け流我々は HoverBall のプロトタイプとして，格子状の外装す為の球状の外装に 3 軸のジンバル構造を採用している．

を持ったボール型のクアッドコプターと，それを飛行させBriod らの機体では飛行アクチュエータに 2 重反転プロペる為のモーションキャプチャシステムを利用した制御シス

ラをもつマルチロータを使用していたが，我々の機体ではテムの開発した（図 5）．本システムではモーションキャより機動力と安定性を向上させるため，プロペラが 4 つあ

プチャシステムを使った外部からの位置計測による UAVるクアッドコプターを採用した．本来はピッチ，ロール，の飛行制御と内部に搭載された慣性センサによる姿勢制御

ヨーに対応する 3 軸以上が理想だが，プロトタイプのジの二つを併用している．モーションキャプチャシステムをンバル機構は，機体のペイロードとの兼ね合いで内部のク使って UAV を制御する手法は The Flying Machine Arena

アッドコプターにおけるピッチ軸のみの実装とした．

project [8] でも採用されており，高速で精密な計測が可能

図 6 にクアッドコプターの構成を示す．このクアッドコであるという特徴がある．また，本システムでは再帰性反プターは４つのブラシレスモータと ESC（Electronic Speed

射材マーカーがついたグローブを手に装着することによっControl），通信モジュール，フライトコントローラ，バッてプレイヤーの位置も同時に計測しているため，プレイヤーテリーからなっており，各パーツは 3D プリンタで出力さとボール，相手プレイヤーの位置関係やプレイヤーの向き，れた ABS 樹脂のフレームに取り付けられている．

予め決められたゲームのルールに従って GameManager がバッテリーを含めたクアッドコプター単体の重量は 125g

クアッドコプターをどのような速度，軌道で飛行させるかで，搭載されているフライトコントローラはプロセッサにを決定できる．

STM32F103CB を搭載した OpenPilot 社の CC3D [10] を使用している．このフライトコントローラには三軸加速度センサと三軸のジャイロセンサが搭載されており，これらを用いて姿勢制御を行っている．外装は長さ 57mm，直径2mm の 102 本のカーボンロッドと 62 個の 3D プリンタで作成された樹脂パーツによって組まれており，この切頂二十面体の外接球の直径は約 280mm，全体の重量は 174g である．
ボールと制御システムとの通信は ErSky 社のラジコン用2.4GHz 送受信機（受信：D6FR-II，送信：DFT) を介して行っている．この送受信機はデジタルプロポーショナル式図 5

HoverBall の実験環境とシステムデータフローで送受信を行うラジオコントロールを使った通信モジュー
ルにより，制御信号を PWM(Pulse Width Modulation) 形式で通信している．送信モジュールを Arduino という開発© 2015 Information Processing Society of Japan67

では，受取手のプレイヤーの両手の中間を目標点とし，投擲するプレイヤーの手から離れた瞬間に HoverBall を設定された速度で飛行を開始する．

5. 実験
実装した HoverBall を使用して Shepherd Pass を何人かの被験者に体験してもらい，質問とインタビューをした．
実験に参加した被験者は 22∼30 歳の男性５人である．ボールの投擲方法はチェストパスのように胸元から押し出す方法に限定して行った．
図 6 実装した HoverBall：(1)HoverBall の外観 (2) ３軸ジンバル

まず最初に実験 (A) として，３人のプレイヤーにバスを有する HoverBall の図案 (3)3D プリンタで出力したフレー

ケットボールを使って何度かキャッチボールを行ってもム (4) 外装を構成するジョイントパーツとカーボンロッド (5)らい，その後プレイヤーに向かって誘導されるよう設定し実装したクアッドコプターと送受信モジュール (6)HoverBall

た HoverBall を使って同様にキャッチボールをしてもらっを地面に弾ませた様子

た．受取手となるプレイヤーの順番は，実験前に事前定義した．この実験では，あるプレイヤーに向かってボールをボードに取り付けることで，クアッドコプター側で解析で投げたときに，途中で進路を変更し違うプレイヤーにボーきる形で信号を生成・発信することが可能になる．送信す

ルが向かって行くというアプリケーションも同時に体験しる信号の種類はピッチ，ロール，ヨー，スラストの４種類てもらった．図 7 はそのときの様子と，飛行データ（青でそれぞれ機体の前後，左右，垂直方向を軸とした回転，線）である．飛行データには，プレイヤー A から投げられ垂直方向の移動と対応している．

たボールがプレイヤー C の前でカーブし，プレイヤー B に向かっている様子が示されている．

4.3 UAV の制御手法
HoverBall の飛行を制御をするために，PID(ProportionalIntegral-Derivative) 制御理論を用いたフィードバック制御を行うプログラムを実装した．
クアッドコプターの飛行速度は機体のピッチ，ロール角の傾きによって決定される．HoverBall ではこの角度の最大値を調節することで球威の調節を行う．例えば小さな子供に向かって飛んで行くときは最大角度を小さくすることで緩やかに飛んで行き，大人に向かって飛んで行くときは

図 7

実験 (A) の様子と飛行データ最大角度を大きくすることで勢いよく飛んで行くように設定できる．この設定はモーションキャプチャシステムによる位置情報をもとにプレイヤー全員に個別の ID を割り振ることができるため，予め決めたゲームの難易度によって速度を調整する．
また飛行経路に関しては，制御の開始点である投擲するプレイヤーから，目標点となる受取手のプレイヤーの位置までを直線で結んだ最短経路を複数ステップに分割して続いて実験 (B) として，一人のプレイヤーに歩いてフィールド内を歩いて移動してもらい，もう一人のプレイヤーが投げた HoverBall が相手プレイヤーの位置まで誘導されるかを確認した．図 8 は実験 (B) の様子と，そのときの飛行データである．飛行データはプレイヤー E の移動に伴い，ボールの軌道が変化していることを示している．

行っている．目標点となる位置は，プレイヤーの両手につけられたマーカーの中心位置としている．目標点と開始点を比較した PID 制御では，目標地点までの距離に応じて速度が変化し，目標点と開始点が離れるほど加速してしまう
ため意図した速度で HoverBall を制御できない問題が生じる．そこで本研究では飛行経路を分割し各ステップごとにボールの現在地点と目標地点の距離を計算して細かく制御を行うことで，単純な PID 制御と比べより本来のボールに近い挙動で飛行することが可能になる．現在のプログラム© 2015 Information Processing Society of Japan

図 8 実験 (B) の様子と飛行データ

68実験後に（i）ボールを上手くキャッチすることが出来た

6.1 ボールの改善点か？ (ii) ボールを投げたあとに誘導することが出来たか？

現在 HoverBall で行っているフィードバック制御では，という 2 つの問いに答えてもらった．まず (i) については，スポーツのような激しい運動中においてボールの姿勢制御すべての被験者から通常のボールと比べて，体の手前で減が間に合わないような場合も想定される．そのため，モデ速するため受け取り易かったという意見が出た．
（ii）につルベース理論などを利用したフィードフォワード制御を併

いては立ち止まっているときは誘導されたが，移動してい用する必要があると考えられる [8]．機体の動きを数学モるときはキャッチするために多少手を伸ばす必要があった

デルに置き換え，実行に移す前にシミュレーションを行っとの回答を得た．全体の感想としては，5 人すべての被験て学習させることで，高速な姿勢制御が可能になる．

者がボール型デバイスの扱い方に対して大きな問題が無い

また，ハードウェアに関しても何点かの改善すべき点がとした上で，HoverBall を使った新しいスポーツ体験を楽ある．機体の外装については，現在の構成では可搬重量のしめたと回答した．しかし，現在の構造では強い力に耐え制約から，外装とクアッドコプターの接続部のジンバル構られないため，力をセーブせざるをえないという問題点も造が 1 軸のみとなっている．しかし，人間が投げたときにでた．

かかるボールの回転や床，壁などへの衝突時の衝撃を考慮

また，幼児（２歳半，男性）を対象に，周囲に HoverBall をすると 3 軸以上のジンバルの実装が必要である．プロペ

浮遊させた際にどのような印象を受けるか行動観察を行っ

ラの回転音に関しては，現在の二枚羽のプロペラから三枚た（図 9）．子供は数秒感ボールの様子を観察した後，空中羽のものに変えることで，可搬重量を維持しつつ回転数をの HoverBall をジャンプをして触ろうとしたり，HoverBall下げることが出来るため改善が見込める．また指が外装内を手招きして呼ぼうとしたり，蹴ったりするなどの行動が部に入り込みプロペラと接触することによる怪我を防ぐ見られた（図 9）．HoverBall に対して「キャッチ」や「キッ為に，外装をメッシュで覆う必要もある．これに関してはク」という動作が自然に誘発されたことから，この幼児は5mm×5mm ほどのメッシュを覆って飛行可能なことは確

HoverBall をボールとして捉えていると見られるような行認できた．

動が観察された．

6.2 今後の展望
実験では，静止または移動するプレイヤーに向かってボールが飛行するよう，軌道と速度が制御可能であることを示した．今後は HoverBall を実際のスポーツの中でどう活用していくのかに着目し，研究を進める必要がある．

Mueller らはスポーツ環境を構成する情報のフレームワークとして，プレイヤーの身体からの距離に応じて図 10のような 4 つの領域を提唱している [6]．一番内側の The

Responding Body は体内の心拍，体温といった生理情報の領域で，その外側の The Moving Body が身体を動かす為の筋肉を動かす領域である．そして身体から離れた所にボールや他のプレイヤーの位置などのプレイヤーを取り巻く環境を認識するための The Sensing Body という領域が
図 9

幼児を対象とした実験の様子あり，一番外側の The Relating Body はスポーツ中継を始めとするスポーツを取り巻くメディアに関する領域となっ6. 議論ている．

HoverBall は 3.1 節で説明した Imaginary Dynamics に

これまでの実験により，HoverBall による軌道制御が実より，この力学が作用する The Aﬀecting Body という領現できたことと，被験者が問題なく Shepherd Pass を利用域を創り出すことができる．The Aﬀecting Body はプレイできたことが確認をした．しかし，実装に対する問題点もヤーの The Moving Body と The Sensing Body の間に位見つかった．現在の構造では，スポーツで生じる強い力に置する．これにより，触る事なくボールの軌道を変更した

耐えられないため，投擲の際に力をセーブせざるをえない

り，速度を制御したりできる．これをスポーツの中に取りという問題点があった．また，子供の保護者からは手がプ入れるためには，ボールに到達点を指示するなどのインタ

ロペラに巻き込まれたり，プロペラの回転音が大きいためラクション手法が必要となる．この領域におけるボールの子供の年齢によっては音に恐怖心を抱いたりしてしまうか挙動をデザインするために，プレイヤーとボール間のインもしれないという懸念事項も寄せられた．

タラクションに関しても取り組んで行きたい．

© 2015 Information Processing Society of Japan69

[2]

[3]

[4]
図 10

スポーツ環境を構成する情報のフレームワーク：本研究では，ボールを触れずに制御できる The Aﬀecting Body の領域を作り出すことができる

[5]

7. 結論
HoverBall はボール状の外装にクアッドコプターを内蔵[6]したボールである．ボールが三次元空間内を自由に移動できるようにすることで，ボールスポーツにおけるプレイヤーの能力を拡張することができる．ボールとプレイヤー[7]の位置はフィールドに設置した複数のモーションキャプチャーシステムによって三次元的に計測されており，この位置情報とゲームのルールに基づいてボールの軌道や球威を制御できる．これによってプレイヤーが投げたボールを[8]目標位置まで誘導したり，シニアプレイヤーや幼児など肉体的なハンディキャップがあるプレイヤーにはボールがゆっくり向かっていくよう予めプログラムできる．これに[9]より，新たなボールゲームの創出や誰もが対等に楽しむことのできるスポーツが設計できる．
本論文では HoverBall のプロトタイプを開発すると共にShepherd Pass というボールのパスに焦点を当てたアプリケーションの実装とその実験を行った．実験の結果，ボー

[10]
[11]
[12]

ルの球威や軌道を制御できることが実証できたが，スポーツのように激しい動きに対応するためには制御手法や機体の耐久性の改善が必要であることが分かった．今後は，実際のスポーツのなかで HoverBall を取り入れられるようにするための，インタラクションデザインについても取り組みたい．

[13]
[14]

Systems (1999), 394–401.
Mueller, F., Gibbs M. Evaluating a distributed physical leisure game for three players. Proceedings of the19th Australasian conference on Computer-Human Interaction: Entertaining User Interfaces (2007), 143–150.
Baudisch, P., Henning, P., Reinicke, S., Wittmers, E.,
Lhne, P., Knaust, M., Khler, S., Schmidt, P. and Holz,.
Imaginary reality gaming: ball games without a ball.
Proceeding UIST ’13 Proceedings of the 26th annual
ACM symposium on User interface software and technology(2013), 405–410.
Sugano, Y., Mochizuki, Y., Usui, T., Okude, N. Shootball: the ball sport using dynamic goals. Proceedings ofthe international conference on Advances in computer
entertainment technology (2007), 262–263.
Izuta, O., Sato, T., Kodama, S., Koike, H. Bouncing Star
project: design and development of augmented sports
application using a ball including electronic and wireless modules. Proceedings of the 1st Augmented Human
International Conference (2010), Article No.22.
Mueller, F., Edge, D., Vetere, F., Gibbs, M., Agamanolis, S., Bongers, B., Sheridan, J. Designing Sports: A
Framework for Exertion Games. CHI ’11 Proceedings ofthe SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems(2011), 2651–2660.
Tomoya Ohta, Shumpei Yamakawa, Takashi Ichikawa,and Takuya Nojima. 2014. TAMA: development of trajectory changeable ball for future entertainment. In Proceedings of the 5th Augmented Human International
Conference (2014), Article 50:1–8.
Lupashin, S., Hehn, M., Mueller, M. W., Schoellig, A.
P., Sherback, M., and D Andrea, R. A platform foraerial robotics research and demonstration: The flying
machine arena. Mechatronics Volume 24(2014), 41-54.
Briod, A., Kornatowski, P., Zuﬀerey, J.-C., and Floreano, D. A collision-resilient flying robot. Journal of Field
Robotics 31 , 4 (2014), 496-509.
OpenPilot“http://www.openpilot.org/”(Accessed10/1/2014)
Nike+ “https://secure-nikeplus.nike.com/plus”(Accessed10/1/2014)野嶋琢也, 小池英樹, 佐藤俊樹, ノックホンハフーング, 太田智也, 甲斐貴大. デジタルスポーツの提案. 情報処理学
会研究報告. EC, エンタテインメントコンピューティング(2013), 1-6.
M.Csikszentmihalyi(著), 今村 浩明 (訳). 楽しみの社会学,新思索社,2000.
Mueller, F., O’Brien, S., Thorogood, A. Jogging over a
Distance: Supporting a ”Jogging Together” Experience
Although Being Apart. CHI EA ’07(2007), 2579–2584

謝辞
本論文を執筆するにあたり，東京大学暦本研究室の皆様とインタラクション 2015 の査読者の方々より多くのご助言を頂きました．この場を借りて感謝の意を表させて頂きます．
参考文献[1]Ishii, H., Wisneski, C., Orbanes, J., Chun, B., Paradiso,J. PingPongPlus: design of an athletic-tangible interface
for computer-supported cooperative play. Proceedings of
the SIGCHI conference on Human Factors in Computing© 2015 Information Processing Society of Japan70