情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

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Secret Sign：目的対象物発見のための秘匿性の高いインタ
ラクション手法
森田 弘美1,a)

石黒 祥生2,b)

西野 隆典3,c)

武田 一哉2,d)

概要：同一，あるいは類似形状の複数の対象物体の中から任意の対象物体を，探している本人のみが発見でき，かつ手軽に利用できるようなインタラクション手法を提案する．対象物が複数ある場合に，その中から任意の対象物を手がかりなしに特定することは難しく，従来は記名や色などから対象物を特定可能であったが，第三者にも容易に特定が可能な場合，悪用されてしまう可能性がある．そこで，利用者の操作に連動して反応する装置をランダムに反応する装置の中に紛れ込ませる手法を提案する．これにより，利用者のみが目的対象物を発見できることを画面上及び実環境にて検証した．実験結果より，本提案手法を用いることで，利用者は第三者よりも早く目的対象物を発見可能であることがわかった．

Secret Sign: Target Object Discovery Method with High Secrecy
Hiromi Morita1,a)Yoshio Ishiguro2,b)Takanori Nishino3,c)Kazuya Takeda2,d)Abstract: In this paper, we propose an interaction method which enables us to discover arbitrary target
objects from multiple objects of the same or similar shape for only the user, and to use it easily. In thecase where there is a plurality of objects, it is diﬃcult to search arbitrary objects without any clues fromthem, and conventionally it is possible to identify their target object from clues such as the name or color.
On the other hand, if it is possible for others to easily identify, there is a possibility that it may be abused.
Therefore, We propose a method to make a device reacting in response to a user’s operation into devices thatreacts randomly. By doing this, We verified that only the user can discover the target object on the screen
and in the real environment. Based on the experimental results, by using this proposed method, users foundthat the target object can be discovered by user faster than others.

1. はじめに本研究では，複数の物体の中から任意の対象物体を，探している本人のみが発見できる手法を提案する．

い．例えば，日常生活において，駐車場で色や似た形状の車が複数ある場合には色やナンバープレートなどを手がかりにしたり，ホームパーティーなどで紙コップを使う場合には混同を防ぐために記名したりすることで，自身の目的同一，あるいは類似形状の対象物が複数ある場合，そのとする対象物を特定することができる．これらの手段は事中から任意の対象物を手がかりなしに特定することは難し

前情報や事前準備が必要であるが，手軽に利用することができる．

123a)
b)
c)
d)

名古屋大学 工学部
School of Engineering, Nagoya University, Furo-cho,
Chikusa-ku, Nagoya, Aichi 464–8603, Japan
名古屋大学 未来社会創造機構
Innovation for Future Society, Nagoya University
名城大学 都市情報学部
Faculty of Urban Science, Meijo University
morita.hiromi@g.sp.m.is.nagoya-u.ac.jp
ishiy@acm.org
nishino@meijo-u.ac.jp
kazuya.takeda@nagoya-u.jp© 2018 Information Processing Society of Japan

一方で，本人だけでなく第三者にも容易に特定が可能となる手段を用いることで問題が発生する場合がある．例えば，リモコンキーで車の解錠操作を行う場合，解錠操作に反応して方向指示灯が点滅することで自車の場所がわかるが，同時に第三者にもその場所がわかってしまう．その第三者に悪意がある場合，利用者に先立って車両に接近し，利用者が車に乗ったと同時に押し込み，監禁，強盗を行う

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ことが可能となる．第三者に知られることなく，利用者のみが目的とする対象物を発見できる手法を利用することができれば，このような問題を解決することができる．
そこで本研究では，( 1 ) 目的対象物を発見することができるb)( 2 ) 従来のリモコンキーのように手軽に利用できる( 3 ) 第三者には対象物を発見することができないという３点を考慮したインタラクション手法を提案する．
本論文では，2 章で上記のようなインタラクション手法の設計概要を述べる．3 章では画面上にて実験を行い，4a)c)

章では実環境にて実験を行う．5 章では本システムの応用例について述べ，6 章ではインタラクティブ発表概要を述べる．

2. “Secret Sign”
マウスを利用した GUI 環境下において，複数のダミー

図 1 実験 1 の構成．a) 実験風景．b) 円の数が 5 個の場合の画面表
示例．c) 円の数が 100 個の場合の画面表示例．

ができる場合についても併せて検証する．なお以降の実験
では，システムの利用者を操作者，第三者を観察者とする．

カーソルが表示されている中から自身の操作するカーソルを発見することができることが知られている [1]．実験に

3.1 実験条件

より，マウスを動かすだけで自身のマウス操作に対応した実験構成を図 1 に示す．スクリーン上に複数の円と固有動きをするカーソルを特定できること，また第三者には対の番号を表示し，内 1 つがキーボードの操作と連動して色象のカーソルが特定困難だということが示されている．本が変化する．その他の円は，操作と無関係のランダムなタ提案手法では，対象物の動きではなく光の点灯のみを手がイミング（最大 1 秒の連続点灯）で色が変化する．タイミ

かりに，利用者が複数の対象物の中から目的対象物を発見

ングのみを操作する場合は，キーを押していないときは白でき，第三者には発見できないような手法を設計する．

色，キーを押しているときは黒色に変化する．タイミング

本手法を利用する際には，対象物にライトをつける．こと色情報を操作する場合は，キーを押していないときは白のとき，利用者の目的対象物につけたライトは，利用者の色，R，G，B それぞれのキーを押しているときはそれぞれリモコンの操作と連動して点灯する．同時に，その他の対赤色，緑色，青色に変化する．操作者・観察者ともに目的対象物につけたライトは，ランダムなタイミングで点灯する．

象物となる円の番号がわからない状態で実験を開始し，同よって，操作の情報は利用者とその目的対象物しか知り得一のスクリーンを観察しながら，目的対象物となる円を探ない．つまり，第三者には利用者が目的対象物を探してい索する．また，観察者は，操作者の手元を見ずに探索する．

ることしかわからず，利用者の目的とする対象物を特定す

実験は，色情報の操作を行うかどうかに関わらず，スクることはできないはずである．しかし，利用者が長時間操リーン上に表示される円の数が 5, 10, 50, 100, 500, 1000

作をしていると，点灯具合によって第三者に目的対象物を個の 6 通りで行う．タイミングのみを操作する場合は各 8特定されてしまう可能性があるため，利用者が目的対象物回，タイミングと色情報を操作する場合は，円の数が 5, 10,を発見した後は，他のライトに紛れてランダムに点灯させ50, 100 個の場合には各 8 回，500, 1000 個の場合には各 6られるような仕様にする．

回行う．スクリーンに表示する円の数に合わせて，円の直上記に基づき，画面上及び実環境において実験環境を構径や数字の大きさは変更する．実験参加者は全部で 10 名築し，利用者のみが目的対象物を発見できることを検証（男性 7 名，女性 3 名）であり，各試行で，1 名を操作者，する．

4 名を観察者とする．

3. 実験 1：スクリーン上における対象物発見

実験は以下の手続きに従って行う．

( 1 ) 実験開始後，操作者はキーを操作し，キーを押してい本節では，実環境で実験を行う前に，スクリーン上の仮るタイミングと色の変化が連動している円（目的対象想環境にて実験を行い，複数の同じ形の対象物の中から，物）を探す．同時に，観察者は画面の変化から，操作操作と連動した色の変化だけで利用者は目的対象物を発見者の対象となっていると思われる円を探す．

できるのか，また，利用者の目的対象物を第三者は発見で( 2 ) 操作者・観察者ともに，目的対象物を発見できたと考きないのかを検証する．また，操作のタイミング以外の情えた場合に，円上に表示されている番号と発見するま報を利用することができる場合の影響について検討するたでにかかった時間を用紙に記録する．発見するまでにめ，操作のタイミングのみでなく，色情報も操作することかかった時間は，被験者が別画面に表示されているス© 2018 Information Processing Society of Japan438

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表 1

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実験 1：タイミングのみを操作する場合の実験結果

円の数

51050100

500

100

100

100

10010075

操作者発見不可率 [%]0000025

観察者正答率 [%]38

2216639

観察者誤答率 [%]

5659

38

53

229

操作者正答率 [%]1000

観察者発見不可率 [%]619474175

81

操作者平均発見時間 [s]

6.5

6.4

6.4

8.4

25.5

25.3

観察者平均発見時間 [s]

30.1

31.7

39.6

46.0

57.0

50.8

000001

秘匿失敗回数

図 2

実験 1：円の数と操作者及び観察者の正答率の関係

表 2 実験 1：タイミングと色情報を操作する場合の実験結果
円の数
操作者正答率 [%]51050100500100010010010010010067

操作者発見不可率 [%]0000033

観察者正答率 [%]56413116138

観察者誤答率 [%]38563441138

観察者発見不可率 [%]6334447583

操作者平均発見時間 [s]

2.4

3.1

4.5

9.8

26.3

34.5

観察者平均発見時間 [s]

23.3

32.1

30.7

33.3

26.8

22.5

0

0001

1

秘匿失敗回数

トップウォッチを確認し記録する．

図 3

実験 1：円の数と操作者及び観察者の平均発見時間の関係( 3 ) 操作者が目的対象物を発見した後は，ランダムに色が変化する他の円に紛れるようにキーを操作する．

図 3 より，円の数が 5, 10, 50, 100 個のとき，操作者の( 4 ) 各試行は 60 秒間のみ行い，60 秒以内に目的対象物を平均発見時間がほとんど変わらない一方で，観察者の平均発見できなかった場合には，その旨を用紙に記録する．

発見時間がより増加していくことが読み取れる．また，円実験システムは，Processing3[2] を用いて実装した．の数が 500 個を超えると，操作者・観察者ともに平均発見時間が増加する傾向が見られ，一部の試行において観察者3.2 実験結果が操作者よりも早く目的対象物を発見することがあった．

得られた結果を表 1，表 2 に示す．“操作者平均発見時実験の様子を観察すると，円の数が多くなると操作者が目間” 及び “観察者平均発見時間” は，正しく目的対象物を発的対象物を発見することが困難となり，目的対象物を発見見できた場合のみの数値を用いて計算した．“秘匿失敗回するために高速に色を切り替えるなどの特徴のある操作を数” は，観察者が操作者よりも早く目的対象物を発見して行う傾向にあった．この場合，操作者は発見しやすくなるしまった試行の回数である．なお，操作者が目的対象物をが，観察者からも発見されやすくなってしまう．そのため，発見できないことはあったが，見誤ることはなかった．ま

観察者の正答率自体が低い一方で，観察者が操作者の目的た，円の数と操作者及び観察者の正答率の関係を図 2 に，対象物を発見できた場合には操作者に近い発見時間となっ円の数と操作者及び観察者の平均発見時間の関係を図 3 にたと考えられる．表示する円の数が 100 個から 500 個に増それぞれ示す．

加すると操作者の平均発見時間がおよそ 17 秒増加していることも合わせると，スクリーン上で操作者が目的対象物3.3 考察
図 2 より，円の数が増加してもほとんどの場合操作者はを発見するのに最適な対象物の個数の上限は 100 から 500個程度だと考えられる．

目的対象物を発見することができるが，円の数が増加する

操作者は観察者よりも早く目的対象物を発見できるたに連れて観察者正答率は下がっていることが読み取れる．

め，操作者が目的対象物を発見した後に他の円に紛れてラ

また，観察者の正答率は，タイミングと色情報を操作する

ンダムに色が変化するように設定すれば，観察者から発見場合の方が，タイミングのみを操作する場合より高い傾向されることはほぼなくなると考えられる．また，今回の実にある．このことから，対象物の数が多く色情報の操作が験で見られた，操作者が目的対象物を発見するための一部ない方が，観察者は操作者の目的対象物を発見することはの特徴的な操作を目的対象物以外の円のランダムな色の変困難になると考えられる．

化に実装することで，円の数が増加した場合にも観察者に© 2018 Information Processing Society of Japan439

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2018/3/5発見されることなく操作者が発見することができるようになると考えられる．
また，本節の実験ではシステムの実装の関係上，操作者と観察者の距離が近かったため，操作者の動きや操作者がキーを押す音から，観察者が操作者の目的対象物を発見しやすい状況になってしまった可能性がある．操作者と観察表 3
対象物の数

実験 2：実験結果
551010

対象物の間隔狭い

広い

狭い

広い

操作者正答率 [%]100100100100

操作者発見不可率 [%]0000

観察者正答率 [%]2121156

観察者誤答率 [%]50545465

者がそれぞれスクリーンから同じ距離にいる方が視界に占観察者発見不可率 [%]29253129

める割合が等しくなることも考慮し，操作者と観察者の配操作者平均発見時間 [s]

4.4

5.0

6.7

7.7

置を検討する必要がある． 実際，観察者からは，特徴的な観察者平均発見時間 [s]

12.1

14.4

12.7

11.3

3121

操作で発見できた，勘で回答した以外にも，手元が見えた，秘匿失敗回数

操作音が聞こえた，操作者の動きから発見できたなどのコメントが得られた．

4. 実験 2：実環境における対象物発見
本節では，3 章における実験 1 の結果を踏まえて実環境にて実験を行い，複数の同じ形の対象物の中から，操作と連動したライトの点灯だけで操作者は目的対象物を発見で計 12 回試行を行う．実験参加者は全部で 10 名（男性 9 名，女性 1 名/実験 1 にも参加したのは 7 名）であり，各試行で，1 名を操作者，4 名を観察者とする．
実験は以下の手続きに従って行う．

( 1 ) 操作者がスイッチ 1 を押すのと同時に実験者がストップウォッチをスタートし，実験を開始する．

きるのか，また，操作者の目的対象物を観察者は発見でき( 2 ) 操作者はスイッチ 1 を何度か押し，同じタイミングでないのかを検証する．なお，前節の実験結果から，色情報点灯するライトがついたコップ（目的対象物）を探す．の操作の有無の影響は少ないと判断し，本節では点灯のタ同時に，観察者はライトの様子から，操作者の目的対イミングのみを操作する．

象となっていると思われるコップを探す．

( 3 ) 操作者・観察者ともに，目的対象物を発見できたと考4.1 実験条件

えた場合に，コップに与えられている番号と発見する

実験構成を図 4 に示す．ライトをつけたコップを複数個までにかかった時間を用紙に記録する．発見するまで用意し，内 1 つのライトがリモコンと連動して点灯する．にかかった時間は，被験者が画面に表示されているス

その他のライトは操作と無関係のランダムなタイミング

トップウォッチを確認し記録する．

（最大 3 秒の連続点灯）で点灯する．コップにはあらかじめ( 4 ) 操作者は，目的対象物を発見した後スイッチ 2 を押し，それぞれ番号を割り当てる．操作者はスイッチ 1 とスイッ

ランダムに色が変化する他のライトに紛れさせる．ス

チ 2 がついたリモコンを持ち，操作する．スイッチ 1 とス

イッチ 2 を押した後は，スイッチ 1 と連動して目的対イッチ 2 は，以下のように設定する．

象物のライトが点灯することがなくなる．

• スイッチ 1：はじめに押すと，すべての対象物につい( 5 ) 各試行は 60 秒間のみ行い，60 秒以内に目的対象物をているライトが点灯する．その後，押している間は，発見できなかった場合には，その旨を用紙に記録する．

目的対象物となるコップについているライトのみが同実験システムは，Arduino を用いてを実装した．

じタイミングで点灯し続ける．

• スイッチ 2：押した後，目的対象物となるコップについているライトがランダムに点灯し始め，60 秒経過後，すべてのライトが消灯する．

4.2 実験結果得られた結果を表 3 に示す．実験 1 と同様に，“操作者平均発見時間” 及び “観察者平均発見時間” は，正しく目

実験 1 の考察を踏まえ，操作者が目的対象物を発見できた的対象物を発見できた場合のみの数値を用いて計算した．

時点で他の対象物に紛れてランダムに点灯できるような“秘匿失敗回数” は，観察者が操作者よりも早く目的対象物仕様にした．操作者・観察者ともに目的対象物となるコッを発見してしまった試行の回数である．なお，操作者が目プの番号がわからない状態で実験を開始し，目的対象物と的対象物を正しく発見できないことはなかった．また，対なるコップを探索する．また，観察者は，操作者の手元を象物の数・間隔と操作者及び観察者の正答率の関係を図 5見ずに探索する．このとき，操作者がスイッチを押す音がに，対象物の数・間隔と操作者及び観察者の平均発見時間聞こえることを防止するため，観察者はヘッドホンを装着の関係を図 6 にそれぞれ示す．

する．
実験に利用するコップの数は 5 個又は 10 個の 2 通りを4.3 考察用意し，それぞれコップの間隔が狭いか広いかの 2 通りを

図 5 より，対象物の数が 5 個から 10 個に増加しても操作比較する．各条件について 3 回試行を繰り返したため，合者は目的対象物を発見することができるが，対象物の数が© 2018 Information Processing Society of Japan440

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2018/3/5TimerTable

Cup

ObjectController

NumberSwitchLighta)b)

図 4……Operator……Observers

実験 2 の構成．a) 実験に用いるシステム．b) 用いるコップの概要図と実験時の配置．

図 6 より，対象物の数に関係なく，対象物の間隔が広いときの方が，操作者が目的対象物を発見するまでにかかる時間は長くなることが読み取れる．また，対象物の数が 5個から 10 個に増加したときに，操作者平均発見時間が顕著に長くはなっていないため，実環境で操作者が目的対象物を発見するのに最適な対象物の個数の上限を調査する必要があると考える．また，観察者平均発見時間は，対象物の数及び間隔の違いであまり変化が見られなかった．まだデータ数が少ないため，この点については実験を繰り返していく必要があると考えている．
図 5 実験 2：対象物の数・間隔と操作者及び観察者の正答率の関係

また，観察者からは，点灯の仕方がランダムとは異なるのではないか，というコメントも得られた．本来手元の操作が見えない場合，観察者には目的対象物を特定する手掛かりがないはずであるが，わずかな点灯の仕方の違いや操作音，操作者の動きなどから特定することができた場面も存在したと考えられる．このことから，目的対象物以外の対象物の点灯の仕方をランダムにするだけでなく，人が操作したような点灯の仕方をさせるなど目的対象物以外の対象物の点灯方法を工夫することで，観察者により発見されにくいシステムになると考えられる．

図 6 実験 2：対象物の数・間隔と操作者及び観察者の平均発見時間の関係

5. 応用例
1 章で述べたように，日常生活において従来は，駐車場5 個から 10 個に増加すると観察者正答率は下がっているこ

で色や似た形状の車が複数ある場合には色やナンバープとが読み取れる．特に，対象物 10 個の間隔が広いときのレートなどを手がかりにしたり，ホームパーティーなどで観察者正答率が最も低いことが読み取れる．対象物の間隔

紙コップを使う場合には記名したりすることで，自身の目が広いときの方が，操作者が対象物を発見する前に観察者的とする対象物を特定していた．そこで，“Secret Sign” をが発見する回数は少ない傾向が見られたことも考えると，用いることで，第三者に知られることなく，利用者のみが本システムの利用は，対象物の数がある程度多く，対象物目的とする対象物を発見できると期待する．また，第三者の間隔が広い場合の方がより有効であると考えられる．まに自身の目的対象物がどれなのかを知られずに目的とする

た，対象物が 5 個の場合，観察者正答率が 21 %と比較的対象物を発見できると良い対象物の他の例としては，銭湯高い値を示しているが，ランダムに回答しても 20 %の確や大浴場のロッカー，旅館のスリッパ，駅などに設置され率で正解できる．実際，観察者から勘で当てたというコメているコインロッカーなどが挙げられる．

ントも多く得られている．

© 2018 Information Processing Society of Japan441

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6. インタラクティブ発表概要
インタラクション 2018 でのインタラクティブ発表では，参加者に “Secret Sign” を用いて対象物を発見することを体験してもらう．実際にライトや通信機能を組み込んだコップ型などのいくつかの対象物を用意し，その中の 1 つのライトがスイッチによって連動して点灯するデモを行う．
実際に参加者にスイッチを操作してもらい，“自分はすぐに発見できるが，他の参加者が発見できない” という様子を体感できるデモを行う．

7. おわりに
本論文では，複数の物体の中から任意の対象物体を，探している本人のみが発見でき，第三者には特定することが困難である，という新しいインタラクション手法を提案した．ランダムに点灯するライトの中に利用者の操作に連動するライトを紛れ込ませるというシンプルな方法でありな
がら，実験の結果，本人（操作者）は画面上の 50 個程度の対象では，その中から 5 秒以下で対象を見つけ出すことができた．また，操作者以外は発見に 30 秒以上かかるなど，操作者よりも早く発見することはできなかった．更に，実環境においてコップを利用した実験でも操作者は数秒という短時間で発見でき，またほとんどの場合において操作者のみが発見できた．点灯方法や操作方法など改良の余地はあるが，提案手法を用いることで，手軽で，かつ第三者にわからない方法で対象物を発見できるということが確認できた．このように，類似形状の物体の中から目的の対象を探すという行為は，カーシェアリングや自転車のシェアリングなど，今後増えていくシェアリングサービスなどで活用できるのではないかと考える．
今後は実際に車両などのより広い空間や，複数人が同時に操作を行う場合などについて評価を行う予定である．

参考文献[1] 渡邊 恵太，樋口 文人，稲見 昌彦，五十嵐 健夫：“複数ダミーカーソル中における 自分自身のカーソル特定,”

IPSJ Interaction2013，2013-Interaction(13INT004)，pp. 25-31，Feb. 2013.
[2] “Processing,”. 入手先 ⟨https://processing.org/⟩, accessed Nov. 27, 2017.

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