ペンの傾きと方位の操作性
土田智 章†

任向実†殷継彬†

現在のペン・インタフェースは，x‐y 情報に加え，筆圧やペンの傾きのような付加的な入力情報を提供している．しかしながら，これらの情報はあまり利用されていない．本研究では，人間とコンピュータ間の相互作用における補助的な入力情報としてペンの傾きと方位の活用法について着目する．
そして，我々は人間の操作能力の限界を調査するため，様々なパターンの角度と方位や 2 つの異なる視覚フィードバックからなる目標選択タスクの実験を行った．この実験にはターゲットの選択を実行するときの異なった手法も含んでいる．その結果，傾きは 10 度以上，方位は 30 度以上に区分した放射状のターゲット構造が優れていることが分かった．さらに，持ち手でない方の手でボタンを押す選択手法，ペンを画面から離す選択手法，及びペンのボタンを押す選択手法が優れた性能を示していた．実験結果に基づき，我々はペンの傾きに関する技術に対する影響，及び実現例を討論した．

Pen Tilt and Azimuth Characteristics
Tomoaki Tsuchida,† Xiangshi Ren† and Jibin Yin †In current pen-based interfaces, besides x-y information coordination, pens also provide
additional input information which are seldom used such as tilt angle and azimuth. In thispaper we investigate the use of pen tilt angle and azimuth as auxiliary in human-computerinteraction. We conducted an experiment to explore the human capability of performing discrete target selection tasks by varying the pen tilt angle and azimuth, with full or partial
visual feedback. The experiment included different techniques for confirming selection oncethe target is acquired. The results suggest that an angle for a radial target (sector) of morethan 10 degrees can achieve good performance. Moreover, when azimuth was more than 30
degrees the target could be easily selected. The techniques of pressing a button with thenon-preferred hand, releasing pen quickly from the screen, and pressing the barrel buttons
are the best performance. We also discussed pen tilt techniques based on our experimentalresults.

しかしながら，これらの情報を利用したインタフェー

1. は じ め にスを作成するに当たって，人間がコントロールできる

ペン入力インタラクションは，ヒューマン・インタ

傾きと方位の調査が行われていない．人間が快適にコフェースの概念として魅力的である．ハードウェア技ントロールできるパラメーターが設定されていないと，術の進歩とともに，携帯情報端末やタブレットなどはユーザは迅速かつ正確にアプリケーションを操作できペン・インタフェースをますます主流のアプリケーショない．例えば，ペン・タブレットのメーカーが 0-1024ンにさせた．その結果，近年ではペン入力インタラク[units] の筆圧，30-90[degrees] の範囲のペンの傾き，ションの研究が活発に行われている．

及び 0-360[degrees] の範囲のペンの方位の値を提供しペンはマウスに比べ，様々な情報を持つ．マウスはているが，ユーザがこれらの値を細かく感知し制御x-y 座標値と二種類のボタンによって端末を操作する．

することは不可能である．ユーザが制御しやすい区分

ペンはそれらに加え，圧力，傾き，及び方位などの情（離散的なターゲット），選択完了機構，及び選択に必報がある．これらの情報を使用することで人とコン要なフィードバックなどを解明する必要がある．このピュータの間の情報が増え，様々なペン特有のインタ

ような視点の筆圧に関する研究4) がすでに行われていフェースの作成が可能になり，マウスにはない大きなるが，ペン傾きと方位についての研究は皆無である．
特に，ペンの傾きの方位は様々な利点を持つ．圧力利点が生まれると考えられる．
† 高知工科大学 情報システム工学科
Department of Information Systems
Kochi University of Technologyに比べてペンの傾きと方位は目視できるため操作しやEngineering,すい．ペンの傾きと方位は操作レバーやジョイスティッ
クと類似しているため直感的である．例えば，ジョイス

情報処理学会 インタラクション 2008

ティックは垂直な棒を任意の方向に傾けることで素早はペンの傾きと方位を記録し，それを基に VR 動画をい方向の入力が可能であり，現在フライトシミュレー作成する．ユーザは VR 動画を見て書道を上達させるションやアクションゲームなどで広く使用されている．というものである．

また，普段，ユーザがペンを使用するとき，少なから

黒木らはペンの傾きと方位の情報を利用した入力法

ず画面に圧力をかけているが，現在の圧力値を具体的（扇子型入力法とジョイスティック的入力法）を提案しに推測することは難しい．角度と方位は目視や感覚的た1) ．扇子型入力法はペンが大きく傾いているときはにある程度現在の値を推測できる．

領域の切り取り操作，垂直に近い角度ではペンのボタ

そこで，本研究では，ペンの傾きと方位に関する実ンを併用してコピーとペーストを行う．ジョイスティッ

験を行い，その特性を分析する．分析項目は人間のコ

ク的操作は，ペンの傾きによりスクロールスピードをントロールできるペンの傾きと方位における角度の区決め，方位によりスクロール方向を指定するものであ分，選択手法，及びフィードバックである．さらに，る．また，パイ・メニューの選択状態も方位によってペンの傾きを利用したペン・インタフェースの具体例遷移する操作も報告されている．

を示す．

Tian らはペン・インタフェースの画面の刺激応答

2 章の関連研究で本研究の位置づけを明らかにする．

を高めるために，ペンの傾きと方位のデータを使用し3 章で角度の実験，4 章で方位の実験について記述すた8) ．彼らはカーソルにペンの傾きと方位を反映させる．5 章でペンの傾きと方位における最適な角度の区る Tilt Cursor を提案し，円形のメニューの選択と特分，選択手法，及びフィードバックを提案する．6 章

有のマーキング・メニューの選択タスクにおいて性能をでペンの傾きを利用したインタフェースの実現例（右評価するための実験を行った．円形のメニューの選択クリック手法）を紹介する．最後に，7 章で本論文をはポインティング操作，特有のマーキング・メニューまとめる．

はドラッグ操作に類似している．その結果，円形の2. 関 連 研 究
我々が調査したところ，ペンの傾きと方位はモデリング操作に関する研究がいくらかあり，それ以外のイ

メニューの選択では以前のカーソルと有意差がなかったが，特有のマーキング・メニューの選択では以前のカーソルより著しくパフォーマンスが優れることを報告した．

ンタフェースにはあまり利用されていないことが分かっ上述した研究に利用されているパラメーターはそれた．同時にペンの傾きと方位に関する基礎研究は行わぞれが独自に設定したもので，必ずしもユーザが快適れていないことも判明した．我々はこの基礎研究を行に操作できる値になっていない．ペンの傾きと方位にい，ペンの傾きと方位を利用したペン・インタフェー関する有効なインタフェースを作成するためには，各スのガイドラインを作ることが目的の一つである．

種のパラメータに関する特性と設計指針が必要である．

2.1 ペンの傾き情報によるモデリング操作法
ペンの傾きと方位はモデリング操作に関する研究がいくらかある．これはペンの傾きと方位でオブジェクトを動かすことが直感的であるからだと考えられる．

Oshita は仮想的な人間の操作に，ペンの傾きと方本研究はこのような場面で役立つ．

3. ペンの傾きの実験
この章では，ペンの傾きの実験の詳細を説明する．

3.1 装

置

位のデータを使用した3) ．ペンの傾きと方位に合わせWacom の Cintiq21UX interactive LCD 液晶タブて，仮想的な人間は傾斜，屈伸，及び伸びを行う．

レットとワイヤレスペンである．ペンは傾きを等間隔

越智ら5) ，堀川ら7) ，及び野田ら6) はモデリング操で細かく感知するチップを搭載している．これはペン作にペンの傾きと方位を利用した．越智らは立体表示の傾きを 30 度から 90 度まで（1 度単位で）検出すオブジェクトの回転操作に，堀川らは 3 次元モデルにることができる．0 度から 29 度までは検出できない．

おける重ね描きの変形方向に，野田らは 3 次元モデル同様に，方位は 0 度から 360 度まで検出できる．ディの削り取る領域の幅や深さの決定に利用している．

スプレイは水平（傾斜角度が 0 度）になるように設置

2.2 ペンの傾き情報によるユーザ・インタフェース

した．

モデリング操作以外の研究は，人間の教育の支援，実験用のソフトウェアは，3.2GHz のクロック周波数スクロールや拡大縮小などのユーザ・インタフェースを持つ Pentium4 を搭載し OS は Windows XP Pro-などがあるが，非常に少なかった．

fessional をインストールした PC 上で動作させた．ま村中らは書道学習支援システムに利用した2) ．これた実験用のソフトウェアは Sun Microsystems の Java

ペンの傾きと方位の操作性を使用して開発した．

3.2 検 証 項 目示した．尚，ストロークする方向はどこでも良い．

TimeOut 一定時間（1 秒），ペンの傾きをある区

ペンの傾きを快適に操作するために，角度の区分，分で維持すると，入力が完了する．この手法は選択手法，及びフィードバックに関する特性を検証す

BarrelButton とともに，右クリックに使われてる．角度は，30 度から 90 度までを等分したときの人いる．

間が操作できる限界を求める．選択手法はペンの傾き

NonPrefHand を除く 4 つの手法は圧力の研究におによる入力を完了させるもので，最も操作しやすいもいても使用されている4) ．のを調査する．フィードバックはユーザに与える情報

3.2.3 フィードバックであり，ペンの傾きを操作するために必要な情報を明らかにする．

3.2.1 角フィードバックは，人間の操作や入力を促進させる重要な要素である．今回の実験では，提供できる全度

2 度，4 度，5 度，10 度，20 度で 30 度から 90 度までを等分した（図 1）．ての情報を被験者に与える Full-visual-feedback（以下 FLV）とターゲットのみを表示する Partial-visual-feedback（以下 PRV）を用意した．尚，ターゲットの色は現在の領域と一致しているときは緑色，一致していないときは赤色に変化する．この変化はフィードバックに関係なく起こる．

FLV 角度の区分，現在の領域（灰色），現在の角度（ピンク色のペン），及びターゲットをフィードバックとして与える（図 2a）．

PRV ターゲットのみをフィードバックとして与える（図 2b）．

図 1 傾きにおける角度の区分（画面のハードコピー）
Fig. 1 Target angle（Hard Copy）

3.2.2 選 択 手 法
選択手法はペンの傾きによる入力を完了させるものである．本研究では従来の GUI（Graphical User

図 2 角度の区分とフィードバック（画面のハードコピー）
Fig. 2 Target angle and feedback（Hard Copy）

Interface）の選択手法以外のものについても調査を行う．

QuickRelease ペン先を画面から離すと，入力が完了する．

BarrelButton ペンの側面にあるボタンを押すと，入力が完了する．ボタンは上側と下側があるが，どちらでも良い．

3.3 被 験 者
実験に 20 人のボランティア（全て男性）が被験者として参加した．平均年齢は 21.4 歳（20 歳〜31 歳）である．全員利き手は右手だった．

3.4 実験タスク
実験前に，被験者に概要を説明し， 正確かつ迅速

NonPrefHand ペンを持ってない手でキーボードに行うこと と指示した．次に，実験タスクを実行しのキーを押すと，入力が完了する．今回の実験でてもらった．尚，選択手法とフィードバックが変わるは，液晶タブレットの左側にキーボードを置いた．

たびに，選択手法とフィードバックに練習タスクを慣

この実験で使用する選択手法の中で唯一，両手をれるまで行ってもらった．実験後にアンケートに答え使う手法である．てもらい，実験終了である．実験は 2 ブロック行った．

DrawStroke 画面上でペンを一定距離ストローク

実験の所要時間は休憩を含めて 2 時間弱である．

すると，入力が完了する．移動距離は 21 pixels

ペンを画面に置くと実験が開始される（図 3a）．ことした．この距離は予備実験により決定した．選のとき，フィードバックが FLV の場合は，現在の角択に必要な移動距離は，青色の塗りつぶし円で表度と領域が表示される．これはリアルタイムで更新さ情報処理学会 インタラクション 2008

れる．
次に，被験者はターゲットのある領域にペンの角度を調整する（図 3b）．ターゲットと現在の領域が一致すると，ターゲットの色が赤から緑に変わる．一致しないときは，常に赤色である．この変化はフィードバックに関係なく起こる．

BarrelButton
DrawStroke
NonPrefHand
QuickRelease
TimeOut

6000]s 5000
m[ 4000間時3000
行実20001000

最後に選択手法を用いて傾きの入力を完了させる

02（図 3c）．このとき，ターゲットと選択した領域が一4致していると成功となり，ビープ音が鳴る．一致していなかった場合はエラーとして記録される．また，ペンが画面に置かれてから選択法を使用して入力を完了

51020

角度の区分
図 4 交互作用，角度 × 選択手法の実行時間Fig. 4 The mean performance time for each angle andselection technique

させる時間までを実行時間として記録する．
ターゲットは，30-50 度，50-70 度，及び 70-90 度の中から 1 回ずつ選出される．選出されたターゲット

70それぞれを連続して 4 回繰り返した．

60

評価は実行時間，エラー率，及び 7 段階評価のアンケートで行う．アンケートは 1 が最も悪く，7 が最も良い．

3.5 実 験 結 果
1 ブロック目を練習として，2 ブロック目のデータ

BarrelButton
DrawStroke
NonPrefHand
QuickRelease
TimeOut%][ 50率40ー
ラエ30
201002を分析した．

4

分散分析の結果，実行時間とエラー率に対する角度× 選択手法（実行時間：F16,2747 = 16.55, p < .01，エ
ラー率：F16,2850 = 6.56, p < .01），角度 × フィードバック（実行時間：F4,2747 = 4.32, p < .01，エラー

51020

角度の区分
図 5 交互作用，角度 × 選択手法のエラー率
Fig. 5 The error rate for each angle and selection
technique率：F4,2850 = 4.38, p < .01）の交互作用に有意差があった．これらはそれぞれの要因が互いに影響をおよ3500ぼし合っていることを意味している．

3000

3.5.1 角度 × 選択手法
角度と選択手法を 1 つの水準とみなし，実行時間に Tukey HSD の多重比較を行った結果，20 度の全ての選択手法，10 度の全ての選択手法，5 度の Bar-relButton，5 度の NonPrefHand，5 度の QuickRelease，5 度の DrawStroke，4 度の NonPrefHand，4度の QuickRelease，4 度の BarrelButton の間に有意差がなく（p = 0.15），これらが同じく速かった（図4）．
エラー率に HSD の多重比較を行った結果，20 度

FLVPRV]s2500
m[ 2000間時
行実150010005000245
角度の区分1020

図 6 交互作用，角度 × フィードバックの実行時間
Fig. 6 The mean performance time for each angle andfeedbackの全ての選択手法，10 度の全ての選択手法，5 度のTimeOut，5 度の NonPrefHand，5 度の QuickRe-ドバック，5 度の FLV，6 度の FLV の間に有意差がlease，4 度の TimeOut，4 度の NonPrefHand の間なく（p = 0.06），これらが同じく速かった（図 6）．に有意差がなく（p = 0.19），これらのエラー率が同じく低かった（図 5）．

エラー率に Tukey HSD の多重比較を行った結果，

20 度の 2 つのフィードバック，及び 10 度の 2 つの3.5.2 角度 × フィードバック

フィードバックの間に有意差がなく（p = 0.72），こ実行時間に Tukey HSD の多重比較を行った結果，れらのエラー率が同じく低かった（図 7）．

20 度の 2 つのフィードバック，10 度の 2 つのフィー

ペンの傾きと方位の操作性

図 3 実験タスク（画面のハードコピー）
Fig. 3 Experimental task（Hard Copy）

50FLV
PRV40]%[率30ーラ20エ
100245角度の区分1020

図 7 交互作用，角度 × フィードバックのエラー率
Fig. 7 The error rate time for each angle and feedback

図 8 方位における角度の区分（画面のハードコピー）
Fig. 8 Orientation Target（Hard Copy）

3.5.3 アンケート
角度の区分の分散分析の結果は評価値（F5,114 =までを等分した（図 8）．

154.78, p < .01）であった．20 度が最も良く，10 度，4.1.2 フィードバック

5 度，4 度，2 度が後に続いた．Tukey HSD の多重比

傾きの実験と同じ FLV と PRV を用意した．ター

較を行った結果，20 度と 10 度（p = 0.51），5 度とゲットの色の変化は傾きのフィードバック（3.2.3 小4 度（p = 0.05）を除いて全ての角度の間に有意差が節）と同じである．

あった（p < .05）．

FLV 方位の区分，現在の領域（灰色），現在の方位選 択 手 法 の 分 散 分 析 の 結 果 は 評 価 値（F4,95=8.17, p < .01）であった．NonPrefHand が最も高く，QuickRelease，BarrelButton，TimeOut，Draw-Stroke が後に続いた．Tukey HSD の多重比較を行った（ピンク色の矢印），及びターゲットをフィードバックとして与える（図 9a）．

PRV ターゲットのみをフィードバックとして与える（図 9b）．

結果，NonPrefHand，QuickRelease，BarrelButtonの間には有意差がなかった（p = 0.38）．
フィードバックの分散分析の結果は評価値（F1,38 =32.97, p < .01）であった．FLV が良く，PRV が後に続いた．

4. 方位の実験
この章では，ペンの方位の実験の詳細を説明する．
尚，実験装置，選択手法については，3 章の傾きの実

図 9 方位の区分とフィードバック（画面のハードコピー）
Fig. 9 Target orientation and feedback（Hard Copy）

験と同じである．

4.1 検 証 項 目

4.2 被 験 者

傾きと同様に，方位の区分，選択手法，及びフィー方位の実験に 20 人のボランティア（全て男性）がドバックに関する特性を検証する．

4.1.1 方位

2 度，6 度，10 度，30 度，90 度で 0 度から 360 度

被験者として参加した．平均年齢は 21.2 歳（20 歳〜23 歳）である．全員利き手は右手だった．このうち，8 名が傾きの実験にも参加している．

情報処理学会 インタラクション 2008

4.3 実験タスク

80

傾きの実験と同じタスク（3.4 節）であった．

70

尚，ターゲットは東北を 0 度として 0-90 度（東），90-180 度（南），180-270 度（西），及び 270-360 度（北）の中から選出した．

BarrelButton
DrawStroke
NonPrefHand
QuickRelease
TimeOut]%[ 6050率40ーラ30エ20

4.4 実 験 結 果
傾きの実験と同様に，1 ブロック目を練習として，2100

ブロック目のデータを分析した．

26

分散分析の結果，実行時間とエラー率に対する方位× 選択手法（実行時間：F15,3545 = 11.09, p < .01，エ
ラー率：F15,3648 = 10.59, p < .01），方位 × フィード10角度の区分3090

図 11 交互作用，方位 × 選択手法のエラー率
Fig. 11 The error rate for each orientation and selectiontechnique

バック（実行時間：F4,3545 = 36.77, p < .01，エラー率：F4,3648 = 2.59, p < .05）の交互作用に有意差が4000あった．

]s3000m[間時2000
行実1000

尚，アンケートの全ての項目に有意差がみられた．

4.4.1 方位 × 選択手法
実行時間に Tukey HSD の多重比較を行った結果，90 度の全ての選択手法，30 度の全ての選択手法，10度の QuickRelease，10 度の NonPrefHand，10 度のFLV
PRV

0BarrelButton，6 度の QuickRelease，6 度の Barrel-26Button の間に有意差がなく（p = 0.12），これらが同じく速かった（図 10）．
5000

BarrelButton
DrawStroke
NonPrefHand
QuickRelease
TimeOut]s4000m[3000間時
行実2000100002610角度の区分3090

図 10 交互作用，方位 × 選択手法の実行時間
Fig. 10 The mean performance time for each orientationand selection technique

10角度の区分3090

図 12 交互作用，方位 × フィードバックの実行時間
Fig. 12 The mean performance time for each orientationand feedback

FLVPRV6050]%[ 40率30ーラエ20
1002610角度の区分3090

図 13 交互作用，方位 × フィードバックのエラー率
Fig. 13 The error rate for each orientation and feedback

エラー率に HSD の多重比較を行った結果，90 度エラー率に Tukey HSD の多重比較を行った結果，90の全ての選択手法，30 度の全ての選択手法，10 度の度の 2 つのフィードバック，及び 30 度の 2 つのフィード

TimeOut，10 度の NonPrefHand，10 度の QuickRe-

バック，10 度の FLV の間に有意差がなく（p = 0.68），

lease，及び 6 度の TimeOut の間に有意差がなく，ここれらのエラー率が同じく低かった（図 13）．

れらのエラー率が同じく低かった（図 11）．

4.4.2 方位 × フィードバック

4.4.3 アンケート
方位の分散分析の結果は評価値（F4,95 = 146.08,実行時間に Tukey HSD の多重比較を行った結果，p < .01）であった．90 度が最も良く，30 度，10 度，90 度の 2 つのフィードバック，30 度の 2 つのフィード

6 度，2 度が後に続いた．Tukey HSD の多重比較をバック，10 度の FLV の間に有意差がなく（p = 0.16），

行った結果，90 度と 30 度（p = 0.36）を除いて全てこれらが同じく速かった（図 12）．の角度の間に有意差があった（p < .05）．

ペンの傾きと方位の操作性

選 択 手 法 の 分 散 分 析 の 結 果 は 評 価 値（F4,95=14.94, p < .01）であった．NonPrefHand が最も高

NonPrefHand，QuickRelease，BarrelButton が主観的に好まれたと考える．

く，QuickRelease，BarrelButton，TimeOut，Draw-Ramos らの圧力実験4) では，BarrelButton の評価

Stroke が後に続いた．Tukey HSD の多重比較を行っが悪かった．これは操作の違いによるものだと考えらた結果，NonPrefHand，QuickRelease，BarrelBut-れる．圧力は画面を強く押してコントロールするため，ton の間には有意差がなかった（p = 0.62）．同様に，指の力が重要になる．しかしながら，BarrelButton はQuickRelease，BarrelButton，TimeOut の間にも有指でペンのサイド・ボタンを押す手法で，押すときに意差がなかった（p = 0.62）．

圧力が弱まったと推測する．ペンの傾きと方位は，実フィードバックの分散分析の結果は評価値（F1,38 =験を観測していると，2 本の指で支え中指などで押し79.21, p < .01）であった．FLV が良く，PRV が後にていた．そのため，ペンのボタンを容易に押せていた．

続いた．

5. 討論と結論
ペンの傾きと方位の実験により発見したことを以下にまとめる．

• ペンの傾きの区分は 10 度以上であると，操作性に優れている• 方位の区分は 30 度以上であると，操作性に優れている• 選択手法は NonPrefHand，QuickRelease，BarrelButton が優れている

5.3 フィードバック
傾きと方位ともに，被験者の主観評価は有意差があり，PRV に比べて FLV が良かった．しかしながら，傾きが 10 度以上，方位が 30 度以上で区切ると，実行時間，エラー率では有意差がなかった．これは実験装
置が液晶タブレットであるため，画面を見ているときにペンの傾きと方位も視界に入るためだと考えられる．
よって，視界に入るペンの傾きと方位だけでフィードバックとして十分であると結論付けた．ただし，主観評価は有意差があり，PRV に比べて FLV が良かった
ので画面上に表示できるならば FLV が良い．携帯情• 表示領域があれば FLV，なければ PRV を与える

報端末などの装置によっては，フィードバックに十分5.1 ペンの傾きと方位な領域を取れないため，このように結論付けた．

実行時間，エラー率，及び主観評価から傾きは 10Ramos らの圧力実験4) では，FLV が優れていた．

度以上，方位は 30 度以上で区切ると最も優れた性能

これは圧力値が直感的に分かりにくかったためと考えを発揮することが分かった．また，選択手法とフィーる．ペンの傾きの角度や方位は圧力に比べて視覚的にドバックの実行時間とエラー率は傾きと方位に依存す分かりやすい．そのため，実行時間，エラー率では有る．区分が大きくなると，選択手法，並びにフィード意差がなかったと考える．

バックの有意差がみられなくなる．
傾きと方位を同じ 10 度区切りで比較すると，傾き6. ペンの傾きを利用した右クリック手法に比べ，方位が実行時間，エラー率ともに劣っていた．

本研究で得られたユーザの制御しやすいペンの傾き

これは傾きが手首でコントロールできるのに対して，と方位の区分の指針は，ペンの傾きと方位を利用する方位が腕全体でコントロールしなければならないからインタフェースを作成するときに重要な要素になる．

である．

例えば，ペンの傾きの区分は入力に強弱をつけられる．

5.2 選 択 手 法

ペンの方位はそのまま方向を入力できる．ここで，ペ傾きの区分は 10 度以上，方位の区分は 30 度以上

ンの傾きと方位でボリューム調整ツールを実装する場になると，選択手法間の有意差がなかった．しかしな合について考える．上方向に傾けたとき，ボリュームがら，傾きと方位ともに，主観評価は NonPrefHand，を上げる．下方向に傾けたときは，ボリュームを下げQuickRelease，BarrelButton が他の手法に比べて優る．ペンの傾きが緩やかなときはゆっくりと変化し，れていた．

それから鋭くなるほど早く変化する．このように，ペ実験を観察していると，DrawStroke はペンの座標

ンの傾きと方位の特性を利用したインタフェースはを動かすたびにターゲットと現在の領域がずれ，被験様々なものが考えられるが，紙面の関係で右クリック

者はたびたび傾き（方位）の修正を行っていた．Time-手法に利用したもののみ述べる．

Out は決定のタイミングを被験者自身で選択できない

現在，ペンで入力する携帯情報端末などのペン・イため，無用な待ち時間があった．このため，ペンの座ンタフェースで利用されている右クリックの手法は，標を動かさず，被験者のタイミングで入力が完了する

ペンを一定時間維持する と ペンに付属している

情報処理学会 インタラクション 2008

ボタンを押す の 2 種類である．しかしながら，マウ分し，ある区分を選択するタスクを行うことで人間のスにおける右クリックのように快適であるといえない．

操作能力を調査する実験を行った．その結果，傾きはマウスの右クリックは，マウスに付属している 2 つの10 度以上，方位は 30 度以上で等分すると，操作性にボタンのうち，1 つを押すだけである．ペンのボタン優れていることが分かった．また，傾きを入力するアを押した場合，座標がずれてしまう可能性がある．まルゴリズムは，持ち手でない方の手でボタンを押すもた， ペンを一定時間維持するの，ペンを画面から離すもの，及びペンのボタンを押は実行にある程度の時間がかかる．

すものが優れていたが分かった．さらに，ユーザに与そこでペンの傾きを利用した右クリック手法を提案

えるフィードバックは，区分，現在の傾き，方位，及する．この手法はペンを一定以上傾けると，右クリッび領域を表示するタイプのものが優れていたことも分クが実行される（図 14）．

かった．

右クリックが実行される傾きの閾値は 40 度以下と本実験で得られた結果は，ペンインタフェースの新した．今回の基礎研究の結果においてペンの傾きにおしい分野を開拓するものと考えられ，さらなる発展をける角度の区分は 10 度以上が良いことを示したので，促すものといえる．今後は，ペンの傾きと方位を利用

10 度の階級で我々が普段使用している傾きを検証した

したインタフェースについていくつか提案し，その有ところ，30 度から 40 度までの領域はほとんど使われ効性も検証していく．ていなかった（0.77 パーセント）．すなわち，ユーザ

謝辞 本稿は Microsoft Research Asia Mobileが意識的に傾けない限り 40 度以下にはならない．こComputing in Education Theme および情報処理推れらのことから，ペンが 40 度以下で傾けられると，右進機構の 2006 年度未踏ソフトウェア創造事業によるクリックが実行されるとした．

成果の一部である．

また，フィードバックは FLV が良いことを示した
ので，フィードバックは FLV を使用した．

図 14 ペンの傾きを利用した右クリック手法
Fig. 14 Right-clicking technique using pen tilt

この手法では，アイコンにペンを置くと基礎研究の実験と同じフィードバック FLV が表示される．このフィードバックはポインタの移動に合わせて動く．赤の領域まで傾けると，右クリックが実行される．
黒木らのジョイスティック的入力法の方位で選択状態が遷移するパイ・メニュー1) と合わせて実装すれば，メニューの利点とジェスチャーの利点を併せ持つインタフェースとなる．ユーザが慣れていないときは，ペンの傾きでパイ・メニューを起動させ，メニュー項目を見ながら項目を選択する．ユーザがメニュー項目を覚えてくると，目的のメニューの方位でペンを 40 度以下で傾けて離すと，目的のメニューがジェスチャーのように迅速に選択できる．

7. お わ り に本研究は，ペンの傾きを利用したインタフェースのデザインに念頭をおき，傾きと方位を様々な角度で等

参 考 文 献1) 黒木剛，川合慧：ペンの傾き情報を利用した入力法, インタラクティブシステムとソフトウェア
VII, pp.1-6 (1999).
2) 村中 徳明，山本 隆史，今西 茂： VR 技術を用いた書道学習支援システムとその学習効果 , 電学論Ａ, pp.1206-1216 (2003) .
3) Oshita, M.: Pen-to-mime: A Pen-Based Interface for Interactive Control of A Human Figure,Eurographics Workshop on Sketch-Based Interfaces and Modeling 2004, pp.43-52, (2004).
4) Ramos, G., Boulos, M., and Balakrishnan, R.:
Pressure Widgets. In Proceedings of CHI2004,
pp.487-494 (2004).
5) 越智大介，中平篤，鈴木尚文：ペンタブレットを用いて立体表示オブジェクトを操作するインタ
フェース, インタラクション 2005 論文集, pp.187188 (2005).
6) 野田明宏，田中敏光，佐川雄二：スクラッチによる３次元形状のモデリング, 平成 17 年度電気関係学会東海支部連合大会 (2005).
7) 堀川彬夫，松田浩一：ペン先形状を考慮した 3次元モデル編集法とその評価, インタラクション
2006 論文集, (2006).
8) Tian, F., Ao, X., Wang, H., Setlur, V., andDai, G.: The Tilt Cursor: Enhancing StimulusResponse Compatibility by Providing 3D Orientation Cue of Pen, Proceedings of CHI 2006,
pp.303-306 (2006).