情報処理学会 インタラクション 2016
IPSJ Interaction 2016

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PoiPet: ペットボトルゴミの分別を促進する
インタラクティブなゴミ箱
高田 崚介1,a)

奥村 彩水1,b)

木邑 和馬1,c) 神武 里奈1,d)
鶴田 真也1,g)

夛田 一貴1,e)

山路 大樹1,f)

概要：ペットボトルゴミのボトル・キャップ・ラベルの 3 点への分別を促進するために，キャラクタ性を持たせたインタラクティブなゴミ箱 PoiPet を示す．PoiPet は，ボトル・キャップ・ラベル専用の捨て口と液晶ディスプレイに表示するキャラクタの反応を対応づけることでゴミの分別を促し，正しく分別を行ったユーザにはお礼や天気・気温の情報の提示などのポジティブな反応を返す．また，ゴミを捨てた日時・場所，ゴミを分別して捨てたかを記録し，ライフログとしてユーザのスマートフォンに提示することでゴミの分別意識の向上を促す．実際に PoiPet と従来のペットボトル専用ゴミ箱とを併設した場合の分別率の計測実験を行ったところ，従来のゴミ箱に比べて PoiPet の分別率が向上した．本稿では，PoiPet の構成，実験，応用例および今後の展望について述べる．

PoiPet: Interactive Trash Box That Promotes the Separation of PlasticBottles
Ryosuke Takada1,a) Sayami Okumura1,b) Kazuma Kimura1,c) Rina Kotake1,d)Kazuki Tada1,e) Daiki Yamaji1,f) Masaya Tsuruta1,g)

Abstract: We introduce “PoiPet”, the interactive trash box for improvement of trash separation. PoiPet is
equipped with LCD, and interacts with users through the embodied agent displayed on it. The structure oftrash holes and the agent’s characteristics are designed to call attention of trash separation. If users separate
trash correctly, PoiPet displays weather and temperature as a reward. Users can acquire certification forPoiPet using non-contact IC card such as FeliCa. It enables users to look back their own lifelog synchronizedwith throwing plastic bottles into PoiPet. We conducted experiment to evaluate our product, by comparing
separation rate of ordinary trash box with PoiPet at the site of use. Consequently, the separation rate wasmore improved with PoiPet than with ordinary one. In this paper, we show the system of PoiPet, experiment,example application and future work of PoiPet.

1. はじめに
今日における，大量生産・大量消費型の経済社会活動は，環境保全の阻害という観点から問題視されている．そのため天然資源の消費を抑制し，環境への負荷を低減させる循
環型社会の形成が推進されている．循環型社会の形成においてゴミのリサイクルは重要な要素であり，我が国では容1a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)

筑波大学大学院 システム情報工学研究科
Graduate School of Systems and Information Enginnering,
University of Tsukuba
rtakada@iplab.cs.tsukuba.ac.jp
okumura@kde.cs.tsukuba.ac.jp
kimura@mibel.cs.tsukuba.ac.jp
kotake.rina@entcomp.esys.tsukuba.ac.jp
tada@iplab.cs.tsukuba.ac.jp
yamaji@iplab.cs.tsukuba.ac.jp
tsuruta@iplab.cs.tsukuba.ac.jp© 2016 Information Processing Society of Japan

器包装リサイクル法 [5] により，消費者の分別排出への協力が求められている．これを踏まえて本研究では，特にペットボトルの分別問題に着目した．ペットボトルゴミは一般的にキャップ・ボトル・ラベルの 3 点に分けて排出することが求められているが，横浜市資源循環局のデータによるとペットボトルゴミを 3 点に分別して排出された割合は約850

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62% となっており，さらなる分別率の向上が求められてい

り囲み，子どもたちが去ると，また群れをなして別の場所る [4]．

へ歩き出すゴミ箱型ロボットである．これによりゴミ箱型

そこで，本研究ではペットボトルゴミの分別意識向上のロボットと人が緩やかな共同性を生み出すインタラクショため，ゴミの分別を促進するインタラクティブなゴミ箱でン空間を実現した．“みんなで捨てたくなる” ごみ箱シス

ある PoiPet を提案する*1 ．PoiPet は，ゴミ箱前面部に搭

テム [7] はユーザがゴミ箱へゴミを捨てる意識を向上させ載された液晶ディスプレイを用いてキャラクタを提示しることを目的としたゴミ箱システムである．ゴミを捨てるており，ユーザがペットボトルゴミを捨てることにより，ことで，ゴミ箱と連動したスマートフォン上においてキャキャラクタが反応するようになっている．キャラクタの反ラクタが成長する．また，捨てた本人だけでなく，ゴミ箱応は，ユーザのゴミの分別具合に応じて異なる様に設計さの周囲にいる他者にも成長ポイントを与えることで，協調れている．具体的にはユーザが適切に分別を行うことによしてゴミ捨てを行う一体感を創出した．本研究では，ゴミりキャラクタが喜び，天気や気温の情報を教えてくれるを適切に分別することで，キャラクタが喜び，天気や気温といった，ポジティブな反応を得ることができる．また，の情報を教えてくれるといったポジティブな情報を提示す

ユーザはゴミを捨てた日時・場所，ゴミを分別して捨てた

る．また，ゴミを捨てた日時・場所，ゴミを分別して捨てかのライフログをスマートフォンから閲覧することができたかの記録をライフログとしてユーザのスマートフォンにる．このライフログのデータは，ゴミを捨てる際に FeliCa提示することで，ユーザの分別意識を促進することができ方式の非接触型 IC カードを用いてユーザ認証を行うことると考える．以上から，キャラクタとのインタラクション，によりデータベースに記録される．

ポジティブな情報やライフログの提示という点でゴミの分

本稿では，実装したシステム，実験，および今後の展望について述べる．

2. 関連研究
キャラクタのような擬人化エージェントを用いることが，ユーザの行動促進を導くことは多くの研究で示されている．

別を促進するシステムとなっている．

3. 提案システム
PoiPet は，PoiPet 本体とライフログを提示するスマートフォンアプリケーションからなる．PoiPet 本体の構成およびゴミ捨てライフログ取得システムについて示す．

擬人化エージェントとは，人のような形をし，言語のみならずノンバーバルな社会的表現を可能にしたキャラクタの3.1 PoiPet の構成

ことで，特にユーザとコンピュータ間のインタラクション

PoiPet の外観を図 1 に，構造を図 2 に示す．PoiPet はが促進されることが期待される [8]．コンピュータにおけるペットボトルゴミを捨てようとしているユーザに対し，擬人化エージェントの存在は生身の人間と同じようなインキャップ，ラベル，ボトルに分別して捨てるよう促すゴミタラクションを行う相手として知覚される [2]．このよう箱であり，キャラクターを表示するための液晶ディスプレに擬人化エージェントは，その言動によってユーザの態度イ，ボトル・キャップ・ラベル専用の捨て口およびゴミがの変容を促す可能性を秘めている．Fogg[1] は，ユーザの投下されたことを検知するフォトリフレクタ，ユーザの立自発的な態度変容を促す情報技術を「情報技術によるユーち位置を検知するための超音波センサ，ユーザ認証を行うザの説得」という観点から論じ，そのユーザへの影響を検ための FeliCa リーダーから構成されている．ユーザはゴ証する必要性を強調した．そこで本研究において，キャラミ捨て口の形状およびそれぞれの捨て口に対応したキャラクタを用いることでユーザのペットボトルゴミ分別を促進

クタの指示により，分別したゴミをどの捨て口に入れるかし，本システムがユーザに与える影響を実験により示した．

判断できる．

また，擬人化エージェントとのインタラクションにおいて‫ى؞‬䰍‫ג‬〡

視線を含めた身体表現がユーザに影響を与えていることは心理実験の結果から示唆されている [3]．本研究では，ユー'FMJ$Bٔ٦‫ت‬

ザがキャラクタ対し「親密さ」や「社交性」を感じること巉兪‫؎ٖفأ؍ر‬DNでキャラクタによる説得力を高めることができると考え，キャラクタがユーザの立ち位置を追従するよう設計する．

馄갈岚‫إ‬ٝ‫؟‬

ゴミ箱にキャラクタ性を付与することや，ゴミを捨てた記録を活用することで，ゴミ捨てを促進する試みが行われている．Sociable Trash Box [6] は，子どもたちが群れをなしたゴミ箱にゴミを捨てると，ゴミ箱が子どもたちを取*1

図 1

PoiPet の外観

Fig. 1 PoiPet

図 2

PoiPet の構造

Fig. 2 Structure of PoiPethttp://poipet.ml/© 2016 Information Processing Society of Japan851

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ペットボトルを分別して入れることを訴えかけ，ユーザが分別したラベル，ボトル，キャップをそれぞれどの捨て口に入れれば良いのかを提示する．ユーザが分別したゴミを‫ةؙٖؿٔزؓؿ‬図 3

ゴミ捨て口の形状
図 4Fig. 3 Shape of dust holes

ゴミ投入検知Fig. 4 Throwing in detection

PoiPet に入れると，図 6c の様に入れたゴミに対応するピクトグラムが落下する様子が画面上に表示され，キャラクタがゴミを吸い込む動きを行う．ラベル，ボトル，キャップを全て分別して PoiPet に入れると，キャラクタが喜びの表情を見せるとともに，分別を行ったことに対する感謝

3.1.1 ゴミ捨て口のメッセージを表示し，有益な情報として図 6d の様にしPoiPet のゴミ捨て口の形状を図 3 に示す．捨て口の形状て天気や気温の表示を行う．

は左側から，長方形，円形，小さめの円形となっており，そまた，最初のゴミの投下から一定時間内に全てのゴミのれぞれがペットボトルのラベル，ボトル，キャップの捨て投下が行われなかった時に分別が正しく行われなかったと口となっている．この穴の数および形状の違いによって，判断し，投下されていないゴミを提示してユーザに次回のユーザは分別して捨てる必要があるということ，どの捨て分別を促進する表示を行う.

口にどのゴミを捨てるべきか，アフォーダンスを得ることができる．

3.2 ライフログ取得システム

捨て口へゴミが投入されたことを検知する装置の構造を

PoiPet はライフログ情報をユーザのスマートフォンに提図 4 に示す．捨て口内部は筒状になっており，筒の一部分示することが可能である．ライフログには，ゴミを捨てたに孔が空いている．この孔にフォトリフレクタを取り付け日時・場所，ゴミを分別して捨てたかといった情報が含まることにより，ゴミが内部を通過した際のセンサ値の応答れる．ユーザがライフログを取得するためのユーザ登録手変化を用いて，ユーザによるゴミの投入の検知を行う．

順を以下に示す

3.1.2 人の位置検知( 1 ) PoiPet に搭載されている FeliCa リーダに FeliCa 方式

ゴミを捨てたいユーザが PoiPet に近づいたこと，および立ち位置を検知するために，図 2 に示す様に PoiPet 下部には 3 つの超音波センサが搭載されている．図 5 に示す
ように，3 つの超音波センサが測距した値から PoiPet 正面の左，中央，右のどの方向にユーザが居るか検知することができる．

非接触型 IC カードでタッチする．

( 2 ) PoiPet の液晶ディスプレイにユーザ登録画面と 4 桁の数字が表示される（図 8a）．

( 3 ) 表示された数字をスマートフォンアプリケーションのユーザ登録画面にて入力する（図 8b）．
ユーザ登録後，PoiPet に IC カードをかざしてからペット‫ى؞‬盲DNoDN

ボトルを捨てることにより，スマートフォンアプリケー馄갈岚‫إ‬ٝ‫؟‬DN
DN

ションに表示される図 8c のカレンダーにより，いつ・何本捨てたかを閲覧することができる．また，日付をタップすることにより，図 8d の画面に遷移し，その日にどこで捨てたかを閲覧することができる．
このシステムを利用することにより，ユーザはいつ・どこで・何本飲み物を飲んだのかというライフログ情報をスマートフォンから閲覧することができ，健康管理や日々の図 5 人の検知範囲

Fig. 5 Detection range for human

行動の振り返りなどに利用することができる．また，ユー
ザがペットボトルゴミを 3 点に分別した際は，図 8d の画面のペットボトルアイコンにハートマークが表示され，ユー3.1.3 画面の遷移
PoiPet の液晶ディスプレイに表示するキャラクタの画面遷移について述べる．表示されるキャラクタの振る舞いザの分別行動を促すようになっている．なお，スマートフォンアプリケーションは iOS アプリケーションとして実装した．

はユーザの行動に合わせて変化する．PoiPet の待機画面を図 6a に示す．この待機画面は PoiPet の近辺にユーザが観測されなかった際に表示され，遠くにいるユーザに対し視覚的にゴミ捨てを呼びかける動きを行う．図 6b はユー
ザが PoiPet の前に観測された際に表示される内容である．

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図 7‫ر‬٦‫كة‬٦‫أ‬
.Z42-)551鸐⥋J04畭劣

ライフログ取得システムの構成

Fig. 7 Lifelog system© 2016 Information Processing Society of Japan852

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B

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DC

図 6

E

画面の遷移

Fig. 6 Screen transition

B（c）11 月 13 日：PoiPet（図 9c）[天気] 曇り[設置時間] 12 時 00 分-18 時 00 分BCDDCE

図 9実験環境（a：屋外，b：屋外，c：屋内）

Fig. 9 Expeirment environment (a: outdoor, b: outdoor，c:indoor)，ライフログ閲覧画面（c，d）
図 8 ユーザ登録画面（a，b）

Fig. 8 User registration (a, b), Lifelog information (c, d)

4.2 実験結果
実験より得られたペットボトルゴミの分別結果を図 10

4. 実験
キャラクタとのインタラクション，ポジティブな情報を提示することにより，分別率が向上するかを検証するための予備実験として，実装した PoiPet を筑波大学構内に設置し，ペットボトルゴミの分別率の計測を行った．実験条に示す．それぞれペットボトルをボトル・キャップ・ラベB

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㸣Ⰻ‫ⴽⴓח‬‫ⴽⴓ׫ךفحٍؗ‬ⴓⴽ‫׃ז‬

件および実験結果について示す．
図 104.1 実験条件

実験結果（a：従来のゴミ箱，b,c：PoiPet）

Fig. 10 Result (a: traditional trash box, b,c: PoiPet)

実験には PoiPet と，比較対象として大学構内に元から設置されているペットボトル，キャップ，普通ゴミそれぞれルの 3 点に分けて捨てた分別率は，(a)11.7%，（b）83.3%，の専用のゴミ箱を用いた．実験環境の写真を図 9 に示す．

（c）90.0% となった．この実験結果から，キャラクタとの実験は，筑波大学の学園祭が催される 11 月 7 日と 8 日にインタラクションやポジティブな情報の提示を行う PoiPet

建物外部の屋根の下にゴミ箱を設置して行った．さらに 11を用いることによりペットボトルゴミの分別率が向上する

月 13 日に学生の通りが多い屋内に PoiPet を設置し実験をことが示唆された．

行った．また，11 月 8 日はゴミ箱の設置に時間がかかり，実験時間が短くなった．各日の実験条件を以下に示す．
（a）11 月 7 日：従来のゴミ箱（図 9a）5. 応用例と今後の展望
PoiPet の応用例と今後の展望について述べる．

[天気] 曇り[設置時間] 11 時 00 分-17 時 00 分（b）11 月 8 日：PoiPet（図 9b）5.1 ゴミ回収補助アプリケーション
PoiPet は 5.3 節にて述べたとおり，ユーザが捨てた本数[天気] 雨をデータベースに記録している．このデータから，複数設[設置時間] 12 時 30 分-17 時 00 分

置した PoiPet それぞれのゴミの溜まり具合を監視するシ© 2016 Information Processing Society of Japan853

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参考文献
[1]

[2]

[3]

図 11

ゴミ量の可視化

Fig. 11 visualization of trash amount[4]

ステムを実装した（図 11）．このシステムにより，ゴミの収集担当者は Web ブラウザ上にてリアルタイムに監視す[5]ることができ，収集効率を向上させることができる．
[6]

5.2 バーコードを用いた飲み物の種類判別ペットボトルのラベルにはそれぞれ飲み物の種類ごとにユニークなバーコードが付与されている．PoiPet の筐体に[7]バーコードリーダを搭載することにより，ユーザがゴミを分別する際にバーコードをかざすことで，飲んだ物の種類をライフログに記録することができるようになる．また，
現在はユーザ認証には FeliCa 方式の非接触型 IC カードを

[8]

B.J.Fogg. Using Computers to Change What We Thinkand Do. Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco,CA, 2003.
B.Reeves and C.Nass. The Media Equation: how people
treat computers, television, and new media like real people and places. Cambridge University Press, New York,
1996.
K.Watanabe Y.Takeuchi and Y.Katagiri. Social identification of embodied interactive agent. In Proceedings of 13th
International Workshop on Robot and Human Interactive Communication (ROMAN-2004), Kurashiki, Japan,2004.
横浜市資源循環局. ごみ組成調査〜家庭から出るごみの中身を見てみよう〜. http://www.city.yokohama.lg.
jp/shigen/sub-data/data/tyosa/gomisosei/, 2015 年
12 月 18 日閲覧.
環境省. 容器包装リサイクル法. http://www.env.go.jp/recycle/yoki/, 2015 年 12 月 18 日閲覧.
三宅泰亮, 山地雄土, 大島直樹, デシルバラビンドラ, 岡田美智男. Sociable trash box: 子どもたちはゴミ箱ロボッ
トとどのように関わるのか. 人工知能学会論文誌特集論
文「ヒューマンエージェントインタラクション (HAI)」,
Vol. 28, No. 2, pp. 197–209, 2013.
浅井駿, 井村誠孝. “みんなで捨てたくなる” ごみ箱システ
ム. 第 13 回エンタテインメントコンピューティング 2015
(EC2015), pp. 278–280, 2015.
土肥浩, 石塚満. WWW と連携する擬人化エージェントとの HAI. 人工知能学会誌, Vol. 17, No. 6, pp. 693–700,
2002.

用いているが，バーコードを用いても行えるようにする．

5.3 ポイントの付与
現在，節にて述べたライフログ取得システムにて，ユー
ザがゴミの分別をどの程度行ったか記録・閲覧を行っている．今後はこれを拡張し，ユーザが分別を完全に行っていた場合，アプリケーション上にて景品等に交換可能なポイントの付与を行う．この様にユーザに報酬等を与えることにより，より分別の促進が可能だと推察される．

6. おわりに本研究ではペットボトルゴミの分別を促進するインタラクティブなゴミ箱である PoiPet を示した．また，ユーザの分別意識の向上を促すために，ゴミ捨て情報をデータベースに記録し，ライフログとして提示するシステムの実装を行った．PoiPet と従来のペットボトル専用ゴミ箱を実際に設置し分別率の計測実験を行ったところ，PoiPet を用いた場合の方が分別率が向上していた．このことからキャラクタとのインタラクションやポジティブな情報の提示を行う

PoiPet がペットボトルゴミの分別に有用であることが示された．
謝辞 本研究は，enPiT（分野・地域を超えた実践的情報教育共同ネットワーク）ビジネスアプリケーション分野
における教育事業のプロジェクト成果物です．

© 2016 Information Processing Society of Japan854