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命のぬいぐるみ：サファリパークオンラインツアーの視聴体験拡張のための動物呼気再現システムの提案
辻美祝1

竹川 佳成1

松村 耕平2

平田 圭二1

概要：動物園やサファリパークなどに訪れてもライオンやクマなどの触れられない動物が存在する．また，サファリパークなどが提供するオンラインツアーでも間近で動物を見ることができるが，動物に触れるという体験はできない．しかし，動物を実際に見て触れる体験から動物の生命を実感することは，動物を理解する上で重要である．そこで本研究では，サファリパークにおけるオンラインツアーにおいて動物に触れる疑似体験を提供するぬいぐるみの開発に取り組んだ．開発したぬいぐるみの性能調査を実施したところ，1 分間の呼吸数の違いは再現できたが，肺の膨らみによる動きの違いは再現できていないことがわかった．また，開発したぬいぐるみに実際に触れてもらい，アンケート調査を実施した．

1. 背景ない．
中田らの実験結果から，人間は鼓動よりも呼吸によって動物園は，野生動物の世界とその保全の門口である．ま生物感を得ていることが示された [6]．また，吉田らの研た，感覚的・身体的に自然に触れることができる体験を提究からも人間が機械的な存在やぬいぐるみを生きていると供しなければならないという考えがある [4]．動物園には，感じるには呼吸していることが重要であることが示され地球上の生きた動物と直接触れ合う学習を通じて自然の仕た [1]．

組みを知る機会がある [10]．中島らの研究から，動物飼育

そこで本研究では，サファリパークオンラインツアーのに対する指導や教育的ねらいがしっかりしており，獣医師視聴体験拡張のための動物呼気再現システムの設計と実装への相談も良く行っている場合，学校での動物の世話や触を目的とする．本研究が提案するシステムは，動物に触れれ合いは学校適応や動物・人への思いやりを高める効果をることができない状況であっても動物に触れる体験を提供持つことがわかっている [7]．加えて，富士動物公園 (富士できる．ライオンやクマなどの触れられない動物を見ていサファリパーク) の獣医師である奥田龍太氏および飼育員る時に利用することで，サファリパークや動物園における石川達也氏は，子供たちが実際に動物を見て触れることで，新たな展示方法というだけでなく，オンラインツアーに参子供たちに動物が生きていることを実感してもらうことが加している時に開発したぬいぐるみに触れることで動物に動物園の存在意義の 1 つであると主張している．また，富触れる疑似体験ができる．この触れる体験を通して動物が士サファリパークとして，動物に関する知識の発信，特に生きていることを実感でき，動物について興味を持っても子供たちへの動物を通じた情操教育を大切にしていると述らうことができ，学ぶきっかけになると考えている．

べている．そのため，富士サファリパークにはふれあいツアーやふれあいイベントで動物との触れ合い体験がある．
しかし，ライオンやクマといった触れることができない動物がいる．また，アレルギーや恐怖から動物を触れること

2. 従来研究2.1 関連研究ができない人もいる．綱谷らの先行研究では，給餌機構の日高らは，ヒトがあたかも動物に触ったように感じる，搭載や指向性スピーカを用いて特定の個体をカメラに注目

マスタースレーブ型触覚伝達システムを提案した [8]．こさせることによって動物との触れ合いができるサファリの研究では，ヒトが持つ，触れられないものに触れることパークオンラインツアーを実施している [9]．しかし，動物を実現すると高い価値を見出せることをアンケートから明を間近に観賞することはできるが，直接触れることはできらかにした．そして，動物触感伝達システムを構築し，センサの着いたロボットアームが動物に触れている感触を伝1
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公立はこだて未来大学
立命館大学© 2022 Information Processing Society of Japan

達することに成功した．また，このシステムがヒトの動物

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2022/2/21に触りたいという好奇心を満たすことが有効であることを明らかにした．しかし，触感を伝達するために，ロボットアームで直接動物に触れる必要があり，動物にストレスがかかってしまう．本研究では，動物の触感そのものを再現することにより触れる体験を提供する．谷中らは，疑似的な添い寝をしているような感覚をユーザに与え，不安を改善することを目的とした抱き枕を開発した [5]．この抱き枕は呼吸する人間の胸部のように膨張と収縮を繰り返す呼吸器デバイス，人間の体温程度の温かさを提供する体温デバイス，いびきデバイスから構成されている．この研究では，呼吸間の提示による不安軽減の可能性が見られた．本
研究では，呼吸器デバイスを参考にして，動物の呼吸器を再現するデバイスを制作した．アザラシ型メンタルコミッ
トロボット「パロ」を用いた介護老人保健施設におけるロ
図 1

ボット・セラピーを実施した研究がある [3]．このセラピーシステムの構成の心理的効果として，気分の向上，「うつ」の改善，動機付けがある．また，パロとの触れ合いで高齢者は，パロ自身を楽しむ人だけではなく，昔買っていたペットや孫や過去装置は，呼吸器の動き，動物の手触りを再現するデバイスの赤ちゃんの養生などを回想している人がいた．本研究でが手作りのぬいぐるみに内蔵し，生命感を提示している．

は，実際に動物の映像を観賞して使うことを目的とし，そ(図 1)．このぬいぐるみに手を置く形で利用する．(図 2)の効果を検証しているという点で異なる．

生命感の提示として，体温・心拍の再現を実施しなかった．ぬいぐるみが温かいと生命感を想像しやすくなると考2.2 先行事例
Qoobo や MeowEver といった実際に販売されている商品がある．

えられるが，動物が実際に生活する環境によって表面の温度が変化し，正しく再現することができないため体温の再現は見送った．また，心拍よりも呼吸による動きの方がダ

Qoobo は，しっぽのついたクッション型セラピーロボッ

イナミックであるため，生命感の第一段階として呼吸を選トである．撫で方によってしっぽの振り方が変化し，音や定した．しかし，体温や心拍は適切な状況で使用すると効声にしっぽで反応を示す．また，心拍をモーターで再現し果的であると考えられ，体温および心拍の再現は今後の課ている．Qoobo を用いた癒し効果の実証実験では，Qoobo

題である．

を持った状態では，「緊張・不安」「抑うつ・落ち込み」「疲労感・無気力感」の 3 つの心理状態において高い軽減効果が確認された．

3.1 触感の再現
触感の再現には，動物アレルギーの人でも触れるように

MeowEver は，寝ている猫のようなクッション型疑似フェイクファーやプードルファー等の人工毛皮生地を用いペットである．撫でるとゴロゴロ鳴き，じんわり伝わる温ている．手作りのぬいぐるみにこの生地を取り付けて利用

かさ，猫らしい見た目や触りごこち・重さを再現している．

する．触感用の生地は 3 種類用意し，動物によって近いもまた，心音機能も搭載している．のに切り替えられるようにした．

これらの事例は心拍の再現を対象しているが，本研究では呼吸の再現を対象としているという点で異なる．

3. システムの構成
本研究では，動物に触れる体験を提供するうえで，動物3.2 呼吸器の再現
呼吸器による身体の動きを再現するために，風船の膨張・収縮を用いた．オイルレスエアーコンプレッサ (NANATOMI

CP-100N) からの空気を手元圧力計 (アネスト岩田

AJR-のぬくもりに着目した．吉田らの研究結果から，ヒトが機

02S-VG) により，約 50〜150KPa の空気圧に調節してい械的な存在やぬいぐるみを生きていると感じるには，呼吸る．空気の流入と流出は M5Stack を用いて電磁弁 (CDKをしていることが重要であることが示された [1]．また，ふAD11-8A-03A-AC100V) を制御している．また，M5Stack

わふわしたものを触りながらネコの映像を観賞するというはスマートフォンを用いて Wi-Fi に接続し，PC の HTML

実験では，ポジティブ情動 (心理的安静) の増加，ネガティのボタンから遠隔操作が可能になっている．

ブ情動 (抑鬱，不安，生理的緊張) の現象がみられることが示唆された [2]．これらの研究を参考に，本研究で構築する© 2022 Information Processing Society of Japan439

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図 2

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命のぬいぐるみのプロトタイプ
図 30.1 秒間隔の結果

図 40.1 秒間隔の結果

4. 装置の性能評価
呼吸器の動きを再現するデバイスについて性能評価を実施した．

4.1 評価方法
エアーコンプレッサから空気を送った際の風船の膨らみ方を動画に収めた．動画から風船の高さの変化を記録し，グラフを作成した．

4.2 評価内容
エアーコンプレッサから送る空気の気圧は付属の圧力計を調節し，0.1MPa，0.3MPa で比較した．また，空気の流入・流出は 0.1 秒，1.0 秒で比較し，回数は 10 回行った．
風船の大きさは 18 インチである．

ネズミ 0.2 秒，トリ 1.3 秒，ヒツジ 2 秒である．提示時間は体験者の任意の時間だった．

4.3 評価結果・考察作成したグラフを図 3・図 4 に示す．グラフから空気の5.2 結果と考察

気圧・秒数どちらが変化しても，風船が一定の膨らみにな日常的に動物に触れる機会があるかという質問に，あるると膨張・収縮が安定していることがわかる．また，膨張・と答えた人が 37.5 ％ (6 名)，ないと答えた人が 62.5 ％ (10収縮の際の高さの変化も大きな変化がない．このことか名) であった．この結果から動物に触れる体験が非日常とら，1 分間の呼吸数の違いについては再現できているといいう人は一定数存在することがわかった．

える．しかし，呼吸による肺の膨らみによる動きの違いは次に実際にシステムに触ってみた感想を聞き，ポジティ再現できていないため，改良・改善が必要であることがわ

ブな意見およびネガティブな意見をそれぞれ表 1 に示した．

かった．

表からシステムを触ってみた感想から「思っていたより，5. アンケート動き方がリアル」，「実際に触っているようだった」といったような好印象なコメントが得られた．一方，ネガティブ

2021 年 8 月 1 日 (日曜日) に実施された公立はこだて未な意見において「音が大きかった」というのは，エアーコ

来大学のオープンキャンパスにて，インタラクティブ展示ンプレッサが空気を溜める際の音のことである．この音はを実施した際に，16 名の来場者にシステムを体験してもら常時発生するわけではないが，体験に悪影響を及ぼすため，い，アンケートを実施した．

防音ボックスにエアーコンプレッサを入れるなど，エアーコンプレッサの音を軽減する必要がある．「呼吸の動きを5.1 方法

心臓の動きと捉えている」というコメントについて，ネズ

ネズミ，トリ，ヒツジの呼吸の動きと触感を再現したぬミの呼吸が速いことから心拍と勘違いしてしまったと考えいぐるみに触れてもらった．風船に送る空気の気圧は約られる．心拍を再現していないという説明が不足していた

60KPa に調節した．空気の流入・流出の時間はそれぞれ，と考えられる．

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表 1

装置を触ってみた感想

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有用なアドバイスをいただき感謝致します．

ポジティブな意見
思っていたより，動き方がリアル
膨らみ方・大きさが違っていて現実味があった
実際に触っているようだった

参考文献
[1]

本当に呼吸をしているような感覚動物が眠っているところに触れた感じ[2]

不思議な感じ，おもしろい
ネガティブな意見
音が大きかった，びっくりした[3]

心臓の動きを感じた

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]
図 5

動物の差を感じたかどうか結果「動物の差を感じることができたか？」という質問に対[9]し，図に示すように SD 法（セマンティック・ディファレンシャル法）で回答してもらった．その結果，平均 4.7 となり，ほぼ全員が感じることができたと回答していた．また，5 段階評価の回答理由を聞くと，ポジティブな意見と[10]

吉田直人，米澤朋子： ぬいぐるみロボットの呼吸が生きている状態と内部状態に与える効果の検討，電子情報通信学会論文誌，Vol. J101-D, No. 2, pp. 263–274 (2018).
黒澤美和子，阿部宏徳： ふわふわ触感覚と猫動画視聴が情動に及ぼす影響 1―性別に焦点を当てて―，技術報告
17，東京成徳大学臨床心理学研究 (2017).
柴田崇徳： 癒し系ロボットとソフトマテリアル，日本ゴム協会誌， Vol. 78, No. 8, pp. 313–320（オンライン），
DOI: 10.2324/gomu.78.313 (2005).
川端裕人，本田公夫： 動物園から未来を変える ニュー
ヨーク・ブロンクス動物園の展示デザイン，株式会社亜紀書房 (2019).
谷中俊介，服部元史，小坂崇之： ZZZoo Pillows：擬似的な添い寝による不安の軽減を目的とした抱き枕の開発，情報処理学会論文誌デジタルコンテンツ（DCON），Vol. 5,
No. 1, pp. 8–18 (2017).
中田五月，橋本悠希，梶本裕之： 鼓動・呼吸運動を模した触覚刺激による生物感の提示，エンターテインメントコ
ンピューティング 2008 (2008).
中島由佳，中川美穂子，無藤 隆： 学校での動物飼育の適切さが児童の心理的発達に与える影響，日本獣医師会
雑誌，Vol. 64, No. 3, pp. 227–233 (2011).
日高祐樹，前野隆司： 触覚伝達システムを用いた動物とのインタラクション：さわれないものにさわる，修士論文，慶応義塾大学院システム・マネジメント研究修士論
文 (2009).
綱谷 優，中村颯流，竹川佳成，松村耕平，平田圭二： サ
ファリパークオンラインツアーシステムの実運用，エンタテインメントコンピューティングシンポジウム論文集，
Vol. 2021, pp. 23–27 (2021).
菊田 融： 動物園の社会教育施設としての可能性，社会教育研究， Vol. 26, pp. 43–57 (2008).

して，「呼吸数 (または肺の動き) の違いを明確に感じた」，「手触りに違いがあった」，「生き物の感触を感じられた」という意見があった．一方，ネガティブな意見として，「動物ごとの形状の差がわからなかった」，「温度の差が感じられなかった」という意見があった．

6. まとめ本研究では，サファリパークオンラインツアーの視聴体験拡張のための動物呼気再現システムを提案した．提案システムは呼吸の動きの再現の機能や触感の再現の機能をもつ．性能評価から呼吸数の再現はできていることが明らかになった．また，提案システムの効果の調査を目的としたアンケートから動物に触れている感覚を得られるという結果が得られた一方，提案システムのよりリアルな触感という改善点が浮き彫りになった．今後の課題として，得られた改善点をもとに改良し，心拍を再現するシステムを実装する予定である．また，提案システムに触れながら動物の映像を視聴することで映像の印象が変化するか実験を実施する予定である．
謝辞 本研究に取り組むにあたり，富士サファリパークの奥田龍太様，石川達也様には本システムの設計にあたり© 2022 Information Processing Society of Japan441