掌タッチパネル
福嶋政期†

梶本裕之†‡

タッチパネル型の携帯情報端末が普及している。タッチパネルは画面に触れて操作する UI(UserInterface)である。これに対して我々は、画面を介して自身の掌に触れて操作する UI を提案する。これを実現するために画面の裏面に電気触覚ディスプレイを貼付し、画面への指先の押下を電気刺激として裏面の掌に提示すると共に、画面の視覚情報（アイコンやソフトウェアキーボード）も触刺激として掌に提示する。これにより、ソフトウェアキーボード等の視覚情報を目視せずに操作出来るようになると考える。本稿では掌で操作する携帯情報端末を提案し、その実装方法について示す。

Touch Screen on the Palm
SHOGO FUKUSHIMA†

HIROYUKI KAJIMOTO†‡

We present the method to use the palm as a touch screen. A user holds the mobile device which attached anelectro-tactile display on the back of the device. The visual information (eg., software keyboard and icon) andcontact with the finger in front of the screen are transmitted to the palm as tactile stimulation by the electrotactile display. In this way, user can operate such the visual information as software keyboard without seeing it.
In this paper we propose the mobile device allowing the palm to be used as touch surface.

1.

はじめにタッチパネルを搭載した携帯情報端末が広く普及している。画面に触れるためタッチパネルは直感性が高を電気刺激として掌に提示する。また画面の視覚情報も電気刺激に変換して掌に提示する。これにより画面の上で操作するのではなく、自身の掌で操作する体感が得られると考える。

く、ボタンやキーボードなどの機械的要素をソフトウ

本手法の長所はソフトウェアで実装されたアイコン

ェアで実装するためハードウェアを簡素化できる。たやキーボードの位置を静的に把握できる点である。物

だし指が画面を遮断する問題や触覚的な押下感がない理的なキーボードが実装された携帯情報端末では、ユという欠点もある。前者の欠点に関しては、画面の裏ーザーは指を能動的に動かしてそれらの空間的な位置から触る方式 1)や両面で入力する方式 2)などが提案を把握する。対して我々の手法は、キーボードが掌にされている。後者の欠点に関しては、触覚をフィード触刺激として常に提示されるため、能動的に探索せずバックすることで解決されつつある。例えば、画面をにその空間的な位置を把握できると考えられる。

振動させる手法 3)、指先に振動子をつける手法 4)、

本稿では、画面を介して自身の掌に触れて操作する

画面の裏に凹凸を形成し触覚的な手掛かりとする手法

タッチパネルを提案し、その実装方法について示す。

5)等が挙げられる。今後の携帯情報端末もタッチパネ
ルが主流になると考えられる。
タッチパネルはユーザーが画面に触れて操作するUI である。これに対して我々はユーザーが画面を介して自分の掌に触れて操作する UI を提案する（図1 ）。つまりユーザーが操作する対象は画面では無くタッチパネルを把持している掌である。
タッチパネルを把持している掌に触れる事を可能とするためにタッチパネルの裏面にフィルム状の電気触覚ディスプレイ 6)を貼付する。画面への指先の押下† 電気通信大学大学院
The University of Electro-Communications‡ 科学技術振興機構さきがけ
Japan Science and Technology Agency

図1 視覚情報が触刺激として掌に提示されるイメージ

情報処理学会 インタラクション 2011

2.

関連研究

我々と同様に人の体表面を界面として利用する例がある。Skinput は人の腕をタッチパネルとする UI で、ピエゾ素子を内蔵したアームバンドを上腕に装着し、三角測量の原理でタッチの位置を検出する。また、プロジェクターで視覚情報を重畳することで身体表面をUI としている 7)。ただし Skinput は視覚的に身体に投（I-O DATA 社製）を介して TFT 液晶と接続した。
まず、タッチパネルで指先位置を検出し PC に送信し、PC は画面の視覚情報と指先の位置情報を統合し触刺激情報に変換する。変換された触刺激情報は SHマイコンを介して電気触覚ディスプレイに送信される。
電気触覚ディスプレイはその触刺激情報に基づいて触刺激を提示する。

影するため、目を遮るとその位置関係を認識できない。
故に我々の手法とは異なる。また古川らはタッチパネ
ルに手掌を投影し、他者の指先の動きを視覚的に重畳する事でくすぐり合う視覚的なコミュニケーション手法を提案している 8)。これも視覚的な表現によって身体を界面とするため、皮膚感覚を提示する我々の手法とは異なる。

3.

図4 システムのブロック図

システム概要装置の概観を図 2 に示す。把持しているタッチパ

4.

まとめと今後の課題

ネルデバイスは 3.5 インチ TFT 液晶（CHIMEI 社）の

本稿ではタッチパネルの裏側に電気刺激装置を貼付上面に 4 線抵抗式のタッチセンサを貼付している。ますることで、把持した掌に触れながら操作するタッチ

た、デバイスの裏面にはフィルム状の電気触覚ディスパネルを提案した。今後は本手法の操作性を評価するプレイ（9×21 電極, 電極間ピッチ：3mm）を貼付しと共に最適なアプリケーションを模索する。ている（図 3 ）。

図2 タッチパネルデバイスの概観

図3 タッチパネルデバイスの裏面

本システムのブロック図を図 4 に示す。電気触覚
ディスプレイは AD,DA 変換 IC を介して SH マイコンに接続されている。SH マイコンはシリアル通信で制御用 PC と通信する。制御用 PC は USB ポートを介してタッチパネルと接続し、ダウンスキャナコンバータ

参考文献

1) Baudisch, P. and Chu, G.: Back-of-device interaction
allows creating very small touch devices, CHI 2009,
pp.1923-1932,(2009).
2) 岩渕 正樹, 筧 康明, 苗村 健: 両面タッチ入力
可能な透明インタラクティブディスプレイ, ヒュ ーマン インタ フェー スシ ンポジ ウム 2008,
pp.1151-1156, (2008)3) Fukumoto, M., S. Toshiaki. ActiveClick: Tactile
Feedback, for Touch Panels, CHI2001, pp.121-122.
(2001).
4) 牧野泰才，佐伯政男，前野隆司，二重振動刺激によるモバイルタッチパネル機器への触感提示，第 15 回日本バーチャルリアリティ学会. (2010)5) 平岡 茂夫 , 宮本 一伸 , 富松 潔: Behind Touch:
携帯電話のための背面・触覚操作インタフェー
ス, 情報処理学会論文誌 44(11), pp.2520-2527,(2003).
6) 梶本裕之, 川上直樹, 前田太郎, 舘 暲. 皮膚感覚神経を選択的に刺激する電気触覚ディスプレイ,
電子情報通信学会論文誌, Vol. J84-D-II, No. 1, pp.
120-128 (2001).
7) Chris Harrison , Desney Tan , Dan Morris, Skinput:
appropriating the body as an input surface, CHI2010,,(2010).
8) 古川 正紘,梶本 裕之，掌の上で動く他者の指先から得られる近接感，第 14 回日本バーチャルリ
アリティ学会予稿集, (2010).