日本ソフトウェア科学会第 34 回大会 (2017 年度) 講演論文集

タブレット上でブラインドタッチを可能にするフレキ
シブルキーボードの提案
田坂 友杉

秋岡 明香

タブレット端末が普及する現代において，タブレット端末上でブラインドタッチを行うと文字入力の煩わしさを感じることがある．その煩わしさは仕事効率の低下を引き起こす原因となる．文字入力の煩わしさの一つとしてミスタイプが挙げられる．本研究では，ミスタイプの原因を解決することで煩わしさを改善させる．本手法では，タブレット端末上でユーザ一人一人に合わせたソフトウェアキーボードを提案する．まず，ユーザがミスタイプする原因の一つとして実際に入力しているキーとユーザが認識しているキーとが異なっている問題がある．そのため，ブラインドタッチが困難である．そこで，ユーザが認識しているキー配置にすることで問題の解決を行う．

In the modern day when tablet-type devices are popular, when touch-type is performed on tablet-type devices, they will be troublesome to input characters. The troubles cause of lowering work eﬃciency. One of
the troubles of inputting characters is typing mistake. In this research, troubles improved by solving thecause of typing mistake. In this method, there is a problem that the actually input key is diﬀerent from thekey recognizing the user. For that reason, touch-type is diﬃcult. Therefore, we solve the problem by using
the method of setting the key arrangement recognizing the user.

感じる文字入力の煩わしさを改善させる．ブライン

1 はじめにドタッチ中にミスタイプする原因の主として，ユーザタブレット端末が普及する現代において，タブレッが実際に入力しているキー配置とユーザが認識するト端末上での文字入力は必要不可欠である．タブレッ

キー配置とが異なっている問題が挙げられる．本手法

ト端末にはパソコンと同様なタスクを行うことが可では，ユーザが認識しているキー配置にすることで能である．例えば，メールやブラウジングである．こ問題の解決を行う．したがって，ユーザが認識していれらは全て文字入力が必要なタスクである．しかし，る位置にキーを配置するユーザ一人一人に合わせたユーザがタブレット端末上でそれらのタスクをブライキーボードを提案する．

ンドタッチで行おうとすると，文字入力の煩わしさを感じることがある．

本稿ではこのキーボードを実際のタブレット端末上に実装し，従来のソフトウェアキーボードとの比較実文字入力の煩わしさの一つとして，ミスタイプが験を行った．具体的には，ユーザがブラインドタッチ挙げられる．入力している文字が目的の文字と異なっを行なう場合のミスタイプ数を，提案したキーボードた場合，ユーザはその文字を消さなければならない．と従来のソフトウェアキーボードで比較し，タブレッ

文字を消す動作の有無がユーザに煩わしさを与える

ト端末においてユーザが快適にブラインドタッチを行ことがある．そこで本研究では，ミスタイプの原因をなうための要件を考察する．

解決させる．そして，ブラインドタッチ中にユーザがA proposal of a Flexible Keyboard that enables touchtype on a tablet-type device.
Tomosugi Tasaka, 明治大学大学院先端数理科学研究科
ネットワークデザイン専攻, Advanced Mathematical
Sceinces based on Netword Design, Meiji University.

2 関連研究2. 1 キーを指の設置位置とその周囲に配置するソス向上のサポートツールの提案

フトウェアキーボード
久野ら [2] は,“タッチパネルにおいて，タッチタイ

辛島ら [3] の研究は，“QWERTY 配列のレイアウ

ピングが容易なソフトウェアキーボード” の提案を行ト” を変更させずに，“打鍵パフォーマンス” の向上なっている．タッチタイピングが容易でない原因とを目的としている．辛島らは，キーボードの形状を変して，久野らは “キーの位置がユーザの手の形状に適化させずに，入力の判定位置を変化させるというアプ応” していないからだと指摘している．

ローチを行なっている．

久野らの手法は，キーボードを “手の形状” に合わ

辛島らの手法は，ブラインドタッチができるユーザせる際，ユーザの視覚を頼りに行なっている．そしを対象に，実際の入力座標のデータを参照している．て，ユーザが任意でキーの位置を変化させることが可

入力座標を元に，実際の判定位置を作成し，キーボー能である．

ドの適応させている．

タイピングを容易にさせるには，手の形状に合わせキーボードの判定位置を作成する際，ブラインドることが重要である．しかし，視覚を頼りにした形状タッチができる自分以外の入力座標も元にしている．

変化は，視覚を頼りにしないタッチタイピングを容易

つまり，一般的に打ちやすい判定位置である．しかになるとは言えないと考える．そこで，本研究では視し，一般的な手の形状に合わない，例えば手小さい人覚を頼りにしないキーボードの形状を変化させる手や大きい人たちは打ちやすいとは言えないと考える．

法を用いる．

キーボードは一般的な人たちが入力しやすいことは重要である．しかし，物理キーボードではないソフ

2. 2 タッチ画面におけるバブルカーソル状適応型キーボードの提案

トウェアキーボードは，手の大きさが特徴的な人も使いやすくすることが可能だと考える．なぜならば，ソ

遠藤ら [1] の研究は，ソフトウェアキーボードで入フトウェアを利用して表示しているため，ソフトウェ力を行う時，“視線の往復” により，“入力速度低下”

ア側から調整すればどのような人でも打ちやすいキーを問題としている．そのため，遠藤らは入力速度をボードが再現可能だからである．よって，本研究では向上させるために，キーの形状と視覚的補助の両方ユーザ一人一人に合わせることが可能なソフトウェアから，問題解決のアプローチを行なっている．また，

キーボードを提案する．

遠藤らの手法は，キーの形状をユーザに合わせる際，文字の入力位置と入力回数を参照している．

3 提案手法キーボードの作成において，入力位置は必須な情報

本手法ではブラインドタッチを行う際の，ユーザがと言える．しかし，それぞれのキーの打ちやすさ考え認識しているキー配置にすることで問題解決を行う．

ると，入力回数を使ったキーボードの作成は打ちやすそして，ユーザが認識している位置にキー配置するこさを損ねてしまうと考える．とで，ユーザ一人一人に合わせたキーボードの作成をなぜならば，遠藤らの手法ではユーザに合わせる行う．

際，入力回数に応じたキーの重心を移動させることで本章ではユーザ一人一人に合わせたキーボードを作キーの形状を変化させている．たしかに，キーの重心成するための手順を論ずる．そして，提案した手法をを移動させることで，対象のキーを打ちやすい形状に用いたソフトウェアキーボードを，以降では Flexible変化させることができる．ところが，この手法は入力キーボードと呼称する．

回数が少ないキーと多いキーでは，打ちやすさに差がまず，ユーザが認識しているキー配置を調査しなけ生じてしまう．そこで，本研究では入力回数が異なるればならない．そして，ユーザが認識しているキー配キーでも，打ちやすさが異なりにくい手法を用いる．

置に適応させることでキーボードの作成を行う．

2. 3 ソフトウェアキーボードの打鍵パフォーマン3. 1 ユーザの入力
本手法ではブラインドタッチする時に，ユーザが認識しているキー配置を調査しなければならない．
そこでユーザはブラインドタッチで文字入力を行う．そして，ユーザが入力した入力座標と入力文字を取得することで，ユーザが認識しているキー配置を調査する．
入力座標においては，タッチパネル上の座標を直接取得する場合，文字の出現頻度が疎なデータと密なデータとが混在する．出現頻度が異なるデータでは，出現頻度に依存した偏ったキーボードが作成される．
解決策として，タッチパネル上の座標を直接取得す

図2

ユーザが認識するキー分布の例

3. 2 入力データの加工
本手法では 3.1 章で述べた，ユーザが認識する配るのではなく，ユーザの入力を格子状に区分した平面置（図 2）を元にキーボードの作成を行う．しかし，にマッピングする．そして文字の入力頻度が密なデーユーザの入力データをそのまま適応した場合，歪なタを疎なデータに近づけさせる．

キーボードが作成される．図 3 の例では，QWERTY入力が可能な座標を減少させるために，タッチパネキーボードを前提とした配列を元に，Q から R までルを仮想的に格子状に区分する．格子状に区分したエの入力データを反映させたものである．しかし，図 3

リアを入力が可能な座標とする．のキーボードは歪な形をしているため，ユーザは打ち

図 1 は同一位置に入力した場合，格子状に区分しづらいと感じる．

たエリアでの入力とタッチパネル上での入力座標を示

本手法では，ユーザの入力データを加工することしている．格子状に区分したエリアでは入力が 2 にで，歪さを改善させる．ユーザの入力位置を中心としなり，タッチパネル上では入力が 4 となる．タッチパ

た，一定の距離を一つの入力とすることで，キーボーネルを仮想的に格子状に区分することで，近い入力をドの歪さを改善させる．図 4 は，一定の距離を一つの一つにまとめることで，文字の入力頻度に関わらず疎入力とし，入力データを反映させたものである．ユーなデータに近づけることが期待できる．

ザの入力データをそのまま適応させずに，加工したよって，格子状に区分したエリアを入力座標とし入力データを適応させる．入力範囲が広がることで，て，A から Z のキー分布図を作成する．図 2 はユー

ユーザの入力に多少のブレが発生してもミスタイプ

ザが認識するキー分布図の例である．

図1

格子状に分割されたエリアでの入力座標 (左) とタッ
チパネル上での入力座標 (右)図3

歪なキーボード図5
図4

距離値から重みへの変換の例

データ加工後の入力範囲

ではなく正しい入力と認識できるようになる．したがってユーザは入力しやすいと感じる．

3. 3 キー配置の決定
ユーザに合わせたキーボードを作成するために，格子状に分割されたエリアにどのキーが配置するかを決めなければならない．
本手法では，3.2 章で述べた距離の値を利用する．
図 5 のように，距離値を重みの値へと変換させる．格子状に分割されたエリア毎に重みを比較し，A からZ キーとして割り当てる．

図6

分割されたキーボードへの入力データ反映の例

まず，それぞれのキーの入力データを加工し，キーボードに反映させる．その後，格子状に分割されたキーボード上に，入力データを反映させる（図 6）．
本手法では，図 7 を用いてキーの重みを比較する．したがって，同座標上における，最大の重みを持つキーがその座標でのキーとなる．加工後の入力データを反映させ，重みを比較したキーボードが図 8 である．

3. 4 Flexible キーボードの作成

図7

重みの比較方法

配置が決定し，A から Z までが反映されたキーボードが作成される．完成されたキーボードの作成例が図9 で示す．

キーボードエリアには，ユーザの入力データから作成されたキーボードを表示する．キーは色で示され，本アプリケーションは，テキストエリアとキーボー中心にあたられた文字が表記されている．ユーザは色ドエリアに分かれている．テキストエリアは文字入がついた場所を触れることで，文字入力を行うことが力する対象の文字の列を表示する．ユーザには，入力可能である．

した文字の色が変わることで入力されたことを知らせる．

表1

4 実験

入力平均文字数と入力単語数

入力平均文字数 (文字/回)

本章では，提案したキーボードと従来のキーボー

約 400

入力単語数 (単語/回)

25ドのミスタイプ数による実験方式と比較実験の結果，考察を述べる．

4. 1 実験方式
本実験では，提案した Flexible キーボードと従来のキーボードとのミスタイプ数の比較実験を行う．従来のキーボードとして，Google Inc. が作成したソフトウェアキーボード (Google キーボード) のレイアウ
トを使用する．
条件として，キーボード配列は QWERTY 配列とし，A から Z のみが入力可能キーとする．A から Z以外のキーが設置されているエリアは，空白とするが，触れても入力として扱わない．
また，ミスタイプ数のカウント方法は以下の図 10で示す．図 10 で示す方式は連続してミスタイプした

図 10

ミスタイプのカウント方法

場合でも，ミスタイプ数が 1 であることを示している．なぜならば，本研究はブラインドタッチによる入力を前提としているため，ミスタイプであるとユーザが気づくまで入力することが多い．補正前である図11 の方式では，ユーザが過去のミスタイプに気づくまで，現在の入力がミスタイプとして扱われるからである．
入力する単語は，中学生で学ぶ英単語を用いる．

100 単語選出し，実験を行うたびにランダムで表示さ
図8

重みデータを反映したキーボードれる．被験者ひとりあたりの平均文字数と単語数は表1 で示す．
キー入力を行うため，比較的大きいタブレット端末を使用しなければならない．今回使用されたタブレット端末は，SONY 製の Xperia Z2 Tablet である．

Xperia Z2 tablet は，10 インチの画面を持つ，現状で入手できる最大の画面サイズである．
被験者は，理系の学部 4 年生の 10 人である．また，被験者はパソコンのキーボード入力に慣れており，ブラインドタッチが可能である．
図9

Flexible キーボードの作成例

よって使いやすさが異なっていることが言える．つま表3

図 11

キーボードごとのミスタイプ数の合計と平均，分散

Flexible

Google

合計 (回)344

332

平均 (回)

34.4

33.2

分散

45.2

146.6

補正前のミスタイプのカウント方法

り，本手法によるキーボードの作成は，一人一人に合
表2

ミスタイプ数の比較わせることに成功した．
しかし，ミスタイプ数の改善は見られなかった．原
因は，新しい配置をしたキーボードに慣れていないからだと考えられる．慣れているキーボードと，慣れきっていないキーボードでは，同じ条件下での実験が不可能である．このような慣れの差が，ミスタイプの改善を阻害している一つの要因と考える．

5 今後の課題
今後の課題の一つとして，実験データの少なさが挙げられる．実験の結果から多角的に考察を行なわなければ，今後の改善点が明確にすることができない．
解決するために実験の種類に，アンケートや文字ごとのミスタイプ数，ユーザごとにキーボードの形を保存

4. 2 実験結果する機能の実装を行わなければならない．

ミスタイプ数の比較結果は表 2 の通りである．提また，被験者から，キーボードの作成手順のわかり案した Flexible キーボードは，一般的な Google キーづらさと作成されたキーボードの反応速度の悪さがボードと比較しミスタイプの平均数は高い．また，ミ挙げられた．UI や処理などのソフトウェア面を見直スタイプ数が多いユーザは，Flexible キーボードとすことが今後の課題である．

Google キーボードはそれぞれ 5 人であった．
一方，ミスタイプ数を元に，ミスタイプ数の合計と平均，分散を計算した結果が表 3 である．Flexible
キーボードは Google キーボードよりミスタイプ数が多いことを示している．しかし，分散で比較した結果は，Flexible キーボードの方が低い値であった．

4. 3 考察
実験の結果より，提案した Flexible キーボードは様々な人が使いやすさが等しいことが言えた．また，
表 3 より，一般的である Google キーボードは，人に参 考 文 献[1] 遠藤祐貴, 郷健太郎: タッチ画面におけるバブルカーソル状適応型キーボードの提案, 情報処理学会研究会報
告ヒューマンコンピュータインタラクション, Vol. 117,
No. 3(2006), pp. 24–32.
[2] 久野祐輝, 志築文太郎, 三末和男, 田中二郎: キーを指の設置位置とその周囲に配置するソフトウェアキーボー
ドの開発, 情報処理学会論文誌, Vol. 55, No. 4(2014),
pp. 1353–1364.
[3] 辛島光彦, 柳井勇馬, 芳賀崇文, 西口宏美: ソフト
ウェアキーボードの打鍵パフォーマンス向上のためのサポートツールの提案, Supplement, Vol. 50, Japan
Ergonomics Society, 2014.