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

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2016/3/2

家庭におけるペット－ロボットインタラクション〜ロボットによる犬の行動変化の研究〜
鈴木 もとこ†a)	  	  清 雄一†b) 	  	  田原 康之†c)	  	  大須賀 昭彦†d)	  	 	  	 概要：本研究では，家庭におけるペットとロボットの共存を目指し，ペット－ロボットインタラクション（PRIN : Pet-Robot Interaction）というコンセプトを提案する．初期検討として，犬の視覚特性に注目し，色と質感を変えた自動清掃ロボット Roomba に対する犬の行動変化を観察した．観察の結果，色と質感による Roomba への反応変化は見られず，犬の個体差で Roomba への反応が大きく変わることがわかった．また，Roomba に恐怖心を抱いていない犬では，おやつやおもちゃをのせることで犬がより積極的に Roomba へ近づく現象も観察された．

A Pet Robot Interaction at Home
A Research of Dog’s Behavioral Changes for Robot
MOTOKO SUZUKI†a)	  	  YUICHI SEI†b)	  YASUYUKI TAHARA†c)
AKIHIKO OHSUGA†d)	  	 	  	 Abstract: This paper aim at a coexistence pet and robot at home. We propose a concept “pet-robot interaction (PRIN)”. At initialstudy, we focus on the visual characteristic of dog. We observed dog’s behavioral changes for automatic cleaner robot“Roomba”. It had different conditions that change color and material. As a result, we get knowledge. 1:There is no difference bycolor and material. 2:There is an individual difference of a dog. And we observed that a dog of unafraid of the robot go near
Roomba more positively when Roomba riding of snack and toy.

1. は じ め にかじゃらし」を提案している[3]．	  	 我々が対象とするペットは，家庭で人間と生活空間を共有	  近年，Roomba 等の自動清掃ロボットや Pepper 等のコミするため，異なる観点が必要と考えられる．本研究では，

ュニケーションロボットなど，一般家庭への普及を目指し動物の中でも人間に身近で，ロボットとの共存の必要があたロボットの実用化が進んでいる．従来，家庭におけるロるペットを対象とする．

ボットと人の共生については，ヒューマンロボットインタ	  ペット－ロボットインタラクションは，以下の２つのパラクション分野で，家庭での高齢者の投薬管理[1]やロボッターンがあると考えられる．

トが聴導犬の役割を担う[2]等，様々な研究が行われている．

１．ネガティブインタラクションの防止

一方で，同じ家に生活する犬や猫等のペットとの共存につ

２．ポジティブインタラクションの構築

いての研究は我々が知る限り取り組まれていない．そこで	  １のネガティブインタクションの防止の例として，特定

我々は，ペットとロボットが最適な相互作用を保ち，家庭の役割を持ったロボットの行動をペットが妨害しない，ロで共存することを目標とし，ペット－ロボットインタラク

ボットの業務に伴う行動がペットのストレスとならない，ション（PRIN : Pet-Robot Interaction）というコンセプトを等がある．２のポジティブインタラクションの構築の例と提案する．本稿では，初期検討として犬の視覚特性に注目して，ロボットがペットの遊び相手をする，ロボットがトし，色の異なる Roomba による犬の行動変化を調査する.

レーナとしてペットの躾を行う，ロボットが高齢のペット

2. ペ ッ ト ロ ボ ッ ト イ ン タ ラ ク シ ョ ン の 重 要性を介護する，ペットがロボットの作業を助ける等がある．	  これまでも動物と人工物とのインタラクションを検討する研究は行われている．村松らは野生の鹿の誘導を行う「し† 電気通信大学 大学院情報システム学研究科
The University of Electro-Communicationsa) suzuki.motoko@ohsuga.is.uec.ac.jpb) sei@is.uec.ac.jpc) tahara@is.uec.ac.jpd) ohsuga@is.uec.ac.jp© 2016 Information Processing Society of Japan	  本稿では，１のネガティブインタラクションの防止に注目し，自動清掃ロボット Roomba を初めて見る犬の行動変化を調査した．また追加実験を行い，２のポジティブインタラクションの構築のために，Roomba に恐怖心を抱いていない犬の行動変化を調査した．

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3. 実 験	  本稿では，初期検討として日本においてペットの中でも最も飼育世帯と飼育頭数の多い犬[4]を対象とし，自動清掃ロボット Roomba を初めて見る犬のネガティブインタラクションの観察を行う．また，ポジティブインタラクションの構築のために，おやつやおもちゃを Roomba にのせることによるインタラクションの変化を観察する．
3.1 犬 の 性 質	  犬は見たことがない移動物体に対して恐怖心を抱く場合がある．犬は人間と異なる色覚を持っており，赤色と緑色
図 1	  部屋の見取り図を区別することが難しい．しかし，黄色と青色を見分ける

斜線部はその他の家具を表す．

ことができる[6]．犬の毛色は，黒，グレー，茶，薄茶，白が大部分である．それらの色は黄色系に属している．そのため，普段犬は青い色の移動物体を見慣れない．犬の片側の平均視野角は 120 度であるため，後方から近づいて来る物体を視覚で認識することはできない．
3.2 仮 説	  以下の３つの仮説を立てた．

3.4 被 験 犬	  Roomba を見たことがない５頭の犬に対して実験を行った．被験犬は部屋に十分慣れている．また犬カフェで初めて会う客と触れ合う機会が多いため，実験者が部屋へ来たことによって，普段と様子が変わることはなかった．被験犬の詳細を表１に表す．
表 1	  被験犬

仮説１：Roomba を怖がる犬がいる
被験犬

犬種か．

A仮説２：犬は色や質感が異なる Roomba に対して別の行動B初めてみる動く Roomba に対し怖がる犬がいるのではないをする
見分けが可能である黄色と青色の Roomba に対して，異なる反応を示すのではないか．普段見慣れていない青色のRoomba に対して，黄色の Roomba よりも怖がるのではないか．また，床の白いカーペットと同じ色である白色のファーをかぶせた Roomba には，画用紙をかぶせた Roombaと異なる反応を示すのではないか．
仮説３：Roomba が後方から近づく場合と前方から近づく場合で犬の反応が異なる

性別

年齢
[才]

カニーヘンダックスフンド

F

7

ボストンテリアM

1

C

トイプードルF

1

D

トイプードルM

0.5

E

トイプードルF

6

3.5 Roomba の 条 件	  Roomba の条件(図 2)として以下の３つがある．
条件１：青色の画用紙をかぶせる
条件２：黄色の画用紙をかぶせる
条件３：白色のファーをかぶせる
同時期に稼働させる Roomba は１台のみとする．

犬は，視覚に入る前方から近づく Roomba よりも，死角で

4. 結 果 と 考 察

ある後方から近づく Roomba に驚くのではないか．	  A〜E の５頭の犬に対して，条件１，条件２，条件３の3.3 環 境

３つの Roomba で実験を行った．以下の３つの行動が犬に	  １頭の犬を配置した部屋の中で，１台の Roomba500 をより異なったが，同一犬内では条件１，２，３の違いによ

CLEAN モードで使用し実験を行った．実験を行った部屋る差は見られなかった．そのため，仮説２の「犬は色や質は犬カフェのスペースで，部屋の広さは 7 畳である．実験

感が異なる Roomba に対して別の行動をする」は成立しなを行った部屋（図１）にはソファーとテーブルやテレビない．

どの家具がある．

本実験から観察されたことは，以下の３つである．
１．Roomba への恐怖心の有無
２．自ら Roomba へ近づく行動をするかの有無
３．Roomba との最短距離
Roomba への恐怖心の有無は，飼い主に判定してもらった．
また，Roomba との最短距離は目視で計測した．各犬での結果を表２にまとめる．

© 2016 Information Processing Society of Japan239

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表 2	  犬の行動
被験犬

１．恐怖心

２．近づく

３．距離[cm]

Aなし

あり

0

Bなし

なし

10100 以上

Cありなし

Dありなし

30Eあり

なし

100 以上	  ５頭中 3 頭の Roomba に対して恐怖心を抱いた犬がいたため，仮説１の「Roomba を怖がる犬がいる」は成立する．
実験中の犬の様子として，被験犬 A，B は部屋を走り回っていた．
（図２）一方で，図３のように C，E は Roomba の来ないソファーの上や Roomba から距離をとった床にいた．
D は図４の様にカメラの下に隠れて動かなかった．また，

図 4	  条件３の Roomba をみる被験犬 D

5. 追 加 実 験

全ての犬が後方から Roomba が近づいた時には，慌てるよ	  犬とロボットのポジティブインタラクションの構築のたうに逃げることが観察された．そのため，仮説３の「Roombaめに，Roomba に対する恐怖心を抱いておらず，自ら 0cmが後方から近づく場合と前方から近づく場合で犬の反応がまで近づき，興味を抱いた被験犬 A で追加実験を行った．

異なる」は成立する．

5.1 Roomba の 条 件	  これらの観察の結果から，Roomba に対する犬の行動は	  犬 が 強 い 関 心 を 持 つ お も ち ゃ と お や つ を そ れ ぞ れ

以下の３つのパターンに分類できる．

Roomba にのせた．

パターン１興味：近づいて匂いを嗅ぐ，追いかける

条件４：おもちゃをのせる

パターン２恐怖：明らかに避ける，逃げる，震える

条件５：おやつをのせる

パターン３無関心：無視する

5.2 仮 説

パターン１には被験犬 A，パターン２には被験犬 C と D と仮説４：Roomba に恐怖心を抱いていない犬は，おもちゃE，パターン C には被験犬 B が属する．

をのせた Roomba により積極的に近づいていく
仮説５：Roomba に恐怖心を抱いていない犬は，おやつをのせた Roomba により積極的に近づいていく
犬が強い関心を持つおもちゃとおやつを Roomba にのせる
ことで，ポジティブインタラクションの構築ができるのではないか．
5.3 結 果 と 考 察
Roomba に対する恐怖心を抱いておらず，自ら 0cm まで近づいた被験犬 A に，ポジティブインタラクションの構築のための実験を行った．おもちゃ，おやつどちらを Roombaにのせた場合も，のせなかった場合よりも Roomba により

図 2	  条件１の Roomba と部屋を走る被験犬 B積極的に近づいた．
（図５）よって，仮説４の「Roomba に恐怖心を抱いていない犬は，おもちゃをのせた Roomba により積極的に近づいていく」と，仮説５の「Roomba に恐怖心を抱いていない犬は，おやつをのせた Roomba により積極的に近づいていく」は成立する．

図 3	  ソファーから条件２の Roomba をみる被験犬 C© 2016 Information Processing Society of Japan240

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図 5	  条件４の Roomba に近づく被験犬 A

6. お わ り に 	  	 161B21
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Conference, pp.283-290 (2013).
2) K. L. Koay, G. Lakatos, D.S. Syrdal, M. Gácsi, B. Bereczky, K.
Dautenhahn, A. Miklósi and M. L. Walters, Hey! There is someone atyour door. A Hearing Robot using Visual Communication Signals ofHearing Dogs to Communicate Intent, Artificial Life (ALIFE), IEEE
Symposium, pp.90-97 (2013).
3) 村松 佳奈, 小林 博樹, 奥野 淳也, 藤原 章雄, 中村 和彦, 斎
藤 馨: リモートしかじゃらし:携帯情報端末を通した森林仮想体
験環境の構築, インタラクション, 情報処理学会, pp.216-218(2015).
4) 平成 26 年 全国犬猫飼育実態調査／主要指標のまとめ
http://www.petfood.or.jp/data/chart2014/01.html
5) iRobot
https://www.irobot-jp.com
6) Jay Neitz, Timothy Geist and Gerala H. Jacobs : Color Vision in theDog, in Visual Neuroscience, 3, pp.119-125 (1989).	  本稿では，ペットと家庭用ロボットが共存する社会の実現に向け，ペット－ロボットインタラクションに注目し，初期検討として自動清掃ロボット Roomba の色や質感，またおもちゃとおかしによる犬の行動の比較実験を行った．
今回の実験結果から，以下の４つの知見を得た．
１．Roomba を怖がる犬がいる
２．黄色の画用紙，青の画用紙，白色のファーをかぶせた
Roomba を見た犬の行動に違いはない
３．犬は後方から Roomba が近づいた Roomba に対して，慌てるように逃げる
４．犬が強い関心を持つおやつやおもちゃを Roomba にのせることで，犬がより積極的に Roomba へ近づく	  本実験では中小型犬を対象に実験を行った，そのためRoomba よりも小さい被験犬もいた．Roomba よりも大きい大型犬でも実験を行う必要がある．また，飼い主からRoomba の音が大きいために犬が恐怖心を抱くのではないか，という意見が出た．ドライヤーの音が苦手な犬も多いということから，音の大きさについても考慮する必要がある．犬にストレスを与えない，ネガティブインタラクションの防止方法を検討していく．	  追加実験では，ポジティブインタラクションの構築に向けて，犬の関心を持つ物体であるおもちゃとおやつをRoomba の上にのせた．今後は，ロボットが飼い主の録音した音声を発する，ロボットが犬のおもちゃのボールを投げる，犬にロボットが指示を出す，など様々な実験を行い，ポジティブインタラクションの構築方法を検討していく．
謝 辞 	  実験にご協力いただいた犬カフェいぬのじかん様にこの場を借りてお礼申し上げます．	 

参考文献
1) Akanksha Prakash, Jenay M. Beer, Travis Deyle, Cory-Ann Smarr,Tiffany L. Chen, Tracy L. Mitzner, Charles C. Kemp, Wendy A.
Rogers: Older adults' medication management in the home: How canrobots help?, Human-Robot Interaction (HRI), ACM/IEEE International© 2016 Information Processing Society of Japan241