情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

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犬と人が本気で遊べるゲームのデザイン検討と試作
堀江 知央1,a)

鈴木 優1,b)

概要：人と共生する犬は様々な方法で人とコミュニケーションを取っており，犬と人がおもちゃ等を使用して遊ぶことは社会的やりとりを含む，コミュニケーション方法の 1 つである．犬と人が遊ぶときに使用するおもちゃは犬が楽しめるように設計されているが，人も一緒に楽しめるようには設計されていない．
そのため，人が犬との遊びにすぐに飽きてしまうという課題が存在する．そこで，本研究では犬と人が本気で遊べるようにすることを目的に，両者が本気で遊べるゲームのデザインについて検討し，犬の学習方法や外界の認識の仕方，人の遊びと特性等に着目した．策定した 4 つのデザイン指針を基に「わんころりん」というゲームを開発した．このゲームではラビリンスゲームを題材とし，犬の特性である嗅覚を活かす要素と人の特性である判断力を活かす要素を取り入れた．試作したゲームで著者が飼育する犬と遊んでみたところ，犬も人も違和感なく楽しくゲームで遊ぶ様子が見られた．

1. はじめに2. 動物に対する意識の変化

犬と人は生活の中で様々な方法でコミュニケーションを近年，動物愛護の精神が広まり，ペットに対する意識の取っている．散歩をしたり，お座りやお手等のトレーニン変化が見られる．所有物としての「ペット」から，伴侶やグをしたり，犬と共に暮らす中での様々な行動がコミュニ家族と同様に位置付けて「コンパニオンアニマル」と見なケーションの一種となる．中でも犬と人がおもちゃ等を使されるようになってきた．また，過去の多くの研究からコ用して遊ぶことは場所を問わず犬とコミュニケーションをンパニオンアニマルと共に生活をすることが孤独感や抑う取ることができる手段の 1 つである．

つ感の減少，ストレスの軽減とも関連することが明らかと犬と人が遊ぶときに使用するおもちゃは犬が楽しめるよ

なっている [3]．特に犬の飼い主は，健康的なライフスタイ

うに設計されており，人はおもちゃそのものに対して楽しルが促進され，より多くの社会的交流が見られることも確さを感じることはできない．そのため，人が犬との遊びに認されている [1][5]．

すぐに飽きてしまうという課題が存在する．例えばボールを使って犬と人が遊ぶとき，人が適当な場所にボールを投

2.1 コンパニオンアニマルと ACIげるという簡単な動作をするだけで犬は楽しく遊ぶことが人と共生する動物がコンパニオンアニマルとして見なさ可能であるため，人はすぐ犬と遊ぶことに飽きてしまう．

れるようになってきたことに伴い，それらの動物に関する

これは遊ぶときに犬と人の能力が対等でなく，犬に対する技術も発展している．動物に関係する情報技術の研究は，一方的な遊びになってしまっていることが原因であると考

アニマルコンピュータインタラクション (ACI) と呼ばれるえられる．おもちゃを使った犬との遊びに人が飽きてしま分野で広く行われている．Mancini ら [6] はこの分野の 3

うと犬との遊びの時間が十分に確保されず，犬とのコミュつの中心的な設計目標として，動物の生活の質と福祉の向ニケーションが不足することにつながる．人にとって犬と上をすること，動物が人によって課された役割を行うことの遊びが楽しく本気で取り組めるものであれば，人が犬とをサポートすること，人と動物のコミュニケーションと理の遊びに飽きることはなく犬とのコミュニケーションの時解を促進することを提案している．この中でも ACI の取間を十分に確保することができる．そこで本研究は，犬とり組みは動物と人のコミュニケーションをサポートするテ

人が本気で遊べるようにすることを目的とする．

クノロジーに重点を置いており，コミュニケーション方法

1a)b)

宮城大学
Miyagi University, 1-1Gakuen, Taiwa-cho, Kurokawa-gun,
Miyagi 981-3298, Japan
p1720184@myu.ac.jp
suzu@myu.ac.jp© 2021 Information Processing Society of Japanの 1 つである動物と人の遊びをサポートする研究も行われている．これらの研究では動物をゲームのユーザとして考え，ゲームの中に動物の行動を取り入れている．

Wingrave ら [12] は犬が飼い主とコミュニケーションを548

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取り，遊びながらトレーニングをすることが可能な電子状が出てしまうことを示す．この問題行動を防ぐためにはゲームを開発した．Trindade ら [11] は飼い猫と飼い主が犬と飼い主がコミュニケーションを取り，絆を構築するこ

同時に共通空間で遊ぶことが可能な対戦型のゲームを開発とが重要となる [14]．また，犬とコミュニケーションを取した．Sasaki ら [10] は飼い主が PC を用いた作業をしていることが人に良い影響を与えると過去の研究から明らかにる間でも猫と遊ぶことが可能なインタラクティブな猫じゃなっており，犬と人がコミュニケーションを取ることで両らしシステムを開発した. Pons ら [8] はこれまでの ACI の者のオキシトシン分泌が促進されることも報告されてい研究を踏まえて動物と遊ぶ環境を構築する際の要件定義をる [13]． オキシトシンとは心を癒し体の痛みを和らげる働行い，設計する際に考慮すべきことを以下のように述べた．

きや，社会行動を制限する働きがあると言われているホル

遊ぶ環境を構築する際の要件定義モンである．このように犬と人のコミュニケーションは犬遊び心があること 環境が生み出すあらゆる活動に遊びをの生活にとって重要であると同時に，人にとっても良い影考慮すること
知性 動物の行動を分析し，行動パターンや好みを抽出できる環境にすること
反応性と相互作用 動物と人のコミュニケーションを促進するため，動物に刺激を提供すること

響があることがわかる．

3. 本研究のアプローチ
本研究で目指す「本気で遊ぶ」状態は主に人に求められることである．犬と遊んでいる間に遊びに飽きることがな

動物中心のデザイン 動物の快適さ・安全性・幸福感を優いこと，自ら犬と遊びたいと思うこと，対等な遊び相手と先し，動物のための設計を行い適切な装置と方法で開して犬を認識すること等が人には求められる．人が「本気発することで遊ぶ」状態を引き出し，犬と人がどちらも楽しめるゲー設計する際に考慮すべきこと（一部抜粋）

ムは存在しない．ここから，本研究では今まで通りに犬が参加者の種 動物は人と同じ概念的な見方を持っていない

楽しめ，人も楽しいと感じることができるゲームのデザイ可能性があり，人と同じシナリオで行動するわけではンと開発を目指す．

ない
情報の取得 情報を取得する方法は目立たないように，動物の安全性と快適性を確保する必要がある
刺激の種類 動物の注意を引くため各動物種に最も適した刺激を用いる
これらの研究で開発されたゲームは，遊びを通してコンパニオンアニマルと人のコミュニケーションをサポート

3.1 ４つのデザイン指針
先行研究の環境定義と本研究の目的から「本気で遊ぶ」を実現するためのゲームのデザイン指針を策定した．

(1) 犬と飼い主のコミュニケーションを取り入れる(2) 犬が特別な学習をすることなくゲームで遊ぶことができる

し，人のコンパニオンアニマルに対する理解・関心の向上(3) 犬の自然な行動をゲームの犬の遊び方に用いるやコミュニケーション機会の増加を見込むことができる．

(4) 犬と人それぞれの特性を引き出す要素をゲームに含また，コンパニオンアニマルとしての人に対する役割も増める大させることができると考えられる．

3.2 デザイン指針の説明
2.2 犬と人とのコミュニケーションの重要性

3.2.1 犬と人のコミュニケーションを取り入れる

コンパニオンアニマルの中でも人と強い結びつきがある

上述したとおり，犬と人とのコミュニケーションは重要

動物は犬であり，犬は人のジェスチャを理解し，視線の重であるため，両者のコミュニケーションをゲームの中に取要性を理解する等の人との社会的なやりとりが可能である．

り入れていく．コミュニケーションを取るための具体的なその社会的能力は犬が家畜化される過程で人の環境に適応方法として，2 つの方法が挙げられる．まず，同じ時間，し，人と適切な社会生活を送るために獲得された犬独自の共通の空間で遊びを展開する方法である．時間と空間，まものであるとされている [15]．この能力により犬と人は異た遊びを共有することで自然にコミュニケーションを取る種族であるにも関わらず，より親密にコミュニケーションことができる．次に，ゲームの中での両者の視線を同じ方を取ることができる．

向に誘導する方法である．犬は人の視線の重要性を理解し犬と人がコミュニケーションを取ることは犬が人と生活ており，人の視線の方向等から自らの行動を決定することしていく上でとても重要なことである．コミュニケーショが可能である．この 2 つの方法をゲームに取り入れることンが不十分であると犬と飼い主の関係性が悪化し，そのこで，ゲームを通した犬と人のコミュニケーションを促す．とが犬の問題行動につながる可能性がある．ここでの問題

3.2.2 犬が特別な学習をすることなくゲームで遊ぶこと行動とは「人社会と協調できない行動」であり，他者への威嚇や危害を与える行動や，不安や恐怖から分離不安の症© 2021 Information Processing Society of Japanができる
犬の学習は以下の 4 つの段階に分けることができる．

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2021/3/10(1) 修得 何を期待されているか学習し，行動を身につける

ぶときに見られる「追う・捕まえる」動作，ロープを使っ(2) 熟練 行動を無意識にスムーズに行うことができるて遊ぶときに見られる「振り回す・引っ張る」動作，ぬい(3) 般化 環境や状況が違っても同じ行動をとることがでぐるみを使って遊ぶときに見られる「噛む・壊す」動作はどれも狩猟行動に酷似した構造となっている．本研究ではきる(4) 維持 行動を忘れることなく確実に行動することがで「追う・捕まえる」動作をゲームの中での犬の遊び方として用いる．

きる
また，犬の性格や育てられた環境等によって犬ごとに異な3.2.4 犬と人それぞれの特性を引き出す要素をゲームにる学習も存在する．大きい音等の外部からの刺激に弱い犬

含める

は，刺激がある状況で学習した行動をすることは不可能で人が犬を対等な遊び相手として遊ぶことを実現するためある．その場合，外部からの刺激に慣れる「馴化」というには，遊ぶときの両者の能力や力量を同じ程度にする必要学習も必要となる．犬の性格や知能，学習にかけられる時がある．犬と人が同じ能力を使って遊ぶ場合，能力の差が間，飼い主との関係性，飼い主の指導の仕方等が犬の学習生まれ対等な遊び相手としてゲームで遊ぶことはできなに大きな影響を与える．そのため，ゲームの中に特別な学い．ゲームの中に両者それぞれの特性を用いて遊ぶ要素を習が必要な行動を用いる場合，本研究では，犬の学習レベ含めることで，能力の優劣の差がなくなるのではないかとルによって遊び方に違いが出ると考えられる．どんな犬も考えた．本研究では，両者の特性を引き出す要素をゲーム飼い主も楽しく遊べるゲームを目指すために，学習しないの中に含める．とできない行動はゲームの中での犬の遊び方に用いないこ

犬と人の特性の比較ととし，学習がなくてもできる行動で犬の遊びを展開していく．

犬のどんな特性を用いることが遊ぶことに適しているのかを調べるために両者の感覚機能の特性を比較した（表 1）．

3.2.3 犬の自然な行動をゲームの犬の遊び方に用いる
表 1: 犬と人の感覚機能の違い

犬と人のゲームでの遊び方に用いる行動を考えるにあたって，外界の認識の仕方，行動決定の方法について理解を深めるためにプレスナーの位置論 [7] を参考にした．プ

感覚機能
視覚

レスナーの位置論には，植物・動物・人がそれぞれ外界をどのように認知し，行動を決定しているかが以下のように整理されている．
植物 ・自分自身や周りの環境に対する意識がない・「経験する」という概念がないため，環境とのやり

犬

人（視力）

0.2 - 0.3

0.3 - 1.5（視野）約 250 - 270 度

約 180 度

（色覚）

２色型

３色型

（音域）

38,000Hz

20,000Hz

（方位）

32 方位

8 方位

嗅覚（細胞数）

約 2 億 - 数 10 億個

約 500 万個

味覚（細胞数）2,000 個以下

約 5,000 - 7,000 個

聴覚とりを自律的に決定することができない
動物 ・「経験する」という概念があり，周囲の環境に応じて自己認識と自律的な決定を行うことができる
人間 ・「経験する」という概念があり，周囲の環境に応じて自己認識と自律的な決定を行うことができる
・自己反省，自らの利益を判断し独立した意思決定をすることが可能である

両者の感覚機能を比較すると，犬は嗅覚が人よりも優れていることがわかる．よって本研究では，犬の嗅覚を活かして遊ぶ要素をゲームに含める．
犬が嗅覚を活かして遊ぶ要素
嗅覚を活かす要素には，ノーズワークを用いる．ノーズワークとは犬の嗅覚を最大限に活かすトレーニングの一種

プレスナーの位置論より，動物は周囲の環境に応じて自であり，嗅覚を使って特定の匂いを探すことである．このらの経験に基づいた動作を行うことはできるが，自らの利トレーニングによって犬はポジティブな判断バイアスや楽益を判断し状況に応じた行動をすることは不可能であるこ観主義が高まること，自然な行動を表現でき自律的になるとがわかる．よって，犬がゲームの趣旨を汲み取りゲームと報告されている [2]．今回開発するゲームには嗅覚を用の状況に応じて行動決定をすることは難しいと考えられる．

いて特定の匂いを探すというノーズワークの要素を取り

しかしながら，犬の日常的な遊ぶ動作をゲームの中で引き入れる．著者が飼育する犬と使用する匂いの検討を行った

出すことができれば，犬は遊びの経験に基づいて違和感な際，アロマ等の特殊な匂いには興味を示す様子がなく，特く遊んでくれる可能性がある．そのため，犬が遊んでいる殊な匂いを使用するには学習が必要になると考えた．そのときの自然な行動をゲームの中での犬の遊び方に用いる．

ため，特定の匂いには犬が日常生活の中でよく嗅ぎ親しみ犬にとっての遊ぶこととは体の動かし方や身を守る方法を学んだり，他の動物や人との協力関係や社会的関係を築のあるおやつの匂いを使用する．
予備実験

いたりすることとされている．また，遊ぶときの行動は狩

犬用おやつは様々な種類のものが販売されており，おや猟行動に関連しているとされている [4]．ボールを使って遊つによって匂いの強弱も大きく異なる．ゲームに用いるお© 2021 Information Processing Society of Japan550

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やつの匂いが弱かったり，犬の好みではないものであった
りする場合，嗅覚の働きが意識的に変化し，犬の特性が十分に発揮されないと考えられる．そこで，筆者が飼育して3B09
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4. わんころりん
4.1 ゲームの概要

いる犬にとって最も興味を惹かれるおやつの匂いは何かを「わんころりん」は，迷路台の傾きを操作してボールを調べる実験を行った．実験の様子を図 1 に示す．実験は紙ゴールまで運ぶラビリンスゲームを題材としたゲームであコップと４種類の犬用おやつを用いて行い，おやつが選ばる．人はボールを転がして迷路の中からゴールを目指し，れた順番の回数をスコアリングした．その結果，様々な種犬はボールを追いかけて捕まえることを目指す．デザイン

類の犬用おやつの中からジャーキーを有意に選択してい指針で決定したおやつの匂いを用いるために，ボールはおることが確認できた．そのため，筆者が飼育している犬とやつを入れることのできる犬用おもちゃを用いる．また迷ゲームで遊ぶとき，おやつにはジャーキーを使用する．

路台の大きさは 500mm × 500mm とし，犬が「追う・捕まえる」行動を満たせるよう迷路台の周りを歩いて回れる大きさにする．本研究の目的を果たすことが可能かどうかを検討するために，まずは 250mm × 250mm で迷路台の試作を行った．試作したゲームは図 2 に示す．

図 1: 興味を惹かれるおやつの匂いを調べる実験の様子
人の遊びと特性
他の高度な知能を有する動物に比べて，人は特に遊びが多様化・複雑化している．多種多様な人の遊びを，フラン(a) ボールを転がして遊ぶ面(b) 迷路台を傾ける機構

図 2: 試作した迷路台

スのロジェ・カイヨワは次の 4 つに分類している [9]．
ロジェ・カイヨワによる人の遊びの分類
アゴン（競争） 運動や格闘技，子供のかけっこ，スポー
ツや囲碁・将棋等勝負事，ほか
アレア（偶然） くじ（宝くじ等），じゃんけん，サイコロ遊び，ほか
ミミクリ（模倣） 演劇，絵画，カラオケ，積み木，ごっこ遊び，ほか
イリンクス（めまい） メリーゴーランド，ジェットコー
スター，ブランコ，スキー，ほか

4.2 ゲームの流れ
ゲームで遊ぶために，人は 2 つの準備をする必要がある．

1 つは犬用おやつとボール型の犬用おもちゃを用意し，犬用おやつをおもちゃに入れることである．2 つ目は人が遊びたい迷路を決定し，迷路台に設置することである．2 つの準備が終了したら，人はボールをスタート位置に置く．
スタート位置にボールが置かれたらゲームがスタートする．

本研究の目的である「犬と人が本気で遊ぶ」を果たすた

犬はおやつの入ったボールを追いかけ，人は犬にボールがめには，アゴン（競争）のゲーム構造が適していると考え捕まらないように迷路の傾きを操作し，ゴールまでボールられる．そこで，本研究では犬を対戦相手として認識できを運ぶ．犬がボールを捕まえた，または人がボールを迷路るようなゲームの構造とする．アゴン（競争）の遊びで人のゴールまで運ぶことができたらゲームの終了となる．

は外界の状況と自らの利益を判断し，行動決定を行っている．前項で述べたプレスナーの位置論より，人は外界の状

4.3 遊び方況から自らの利益を判断し独立した意思決定をすることが4.3.1 犬の遊び方可能である．この判断力は人ならではの特性であるため，犬がゲームで遊ぶときに用いるのは迷路台とおやつの判断力を活かして遊ぶ要素をゲームに含める．

入ったボールである．犬は物理的な迷路台の周りを歩き回人が判断力を活かして遊ぶ要素りながら，おやつの入ったボールを追いかけて遊ぶ．人の人が判断力を活かして遊ぶ要素には迷路を用いる．迷路

操作によって迷路台の上を動くボールを捕まえることがでは進む道が行き止まりになっていないか，ゴールまでの道きたらおやつを食べることができる．

が合っているか等，どんな結果を生むのかを判断する力が4.3.2 人の遊び方必要になる．そのため，迷路を遊ぶ要素に用いることで人の特性である判断力を活かすことができると考えた．

© 2021 Information Processing Society of Japan

人はスマートフォン上のアプリを使用してゲームで遊ぶ．スマートフォンをコントローラに迷路台の傾きを操作

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し，ボールをスタートからゴールまで持っていく．迷路は4.4.2 迷路を傾ける機構

図 3 のように複数の種類があり，遊びたいボードを迷路台

ラビリンスゲームを参考に迷路台を傾ける仕組みを木材に設置することで，遊び方を変更することができる．「かと紐，引きバネを用いて実装した．仕組みについては図 5

んたん・ふつう」のボードでは番号が振られたアイテムをに示す．回す部分にステッピングモータを設置，通信でス順番に取得し，ゴールするまでのタイムを競う．「むずかマートフォンからステッピングモータの回転を制御するこしい」のボードではゴールまでのタイムを競う．迷路台にとで迷路台の傾きの操作が可能である．

設置するときのボードの左上の位置をスタート，右下の位右に木材を回すとき置をゴールとするため，「むずかしい」のボードでは，ボードの 4 つの角のどこを左上にして設置するかによって 4 と左に木材を回すとき③②おりの迷路で遊ぶことが可能である．
②ふつう

かんたん

むずかしい

ステッピングモータ①①① 左側の紐が引っ張られる① 右側の紐が引っ張られる② バネが伸びる② 台の右側が下がる③ 台の左側が下がる

図 5: 迷路台を傾ける仕組み

4.4.3 アプリ

図 3: 迷路の種類

デザイン指針より視線を同じ方向に誘導するため，人がスマートフォンのみに視線を向けて遊ぶことがないようにアプリの設計を行った．アプリのイメージを図 6 に示す．

4.4 実装アプリ上には迷路の道，取得するアイテム，スタートから4.4.1 機器の構成

ゴールするまでのタイムを表示する．アプリ上にはボール

わんころりんの構成を以下の図 4 に示す．迷路台は MDFの位置情報は表示せず，迷路台にある実際のボールを見な板をレーザーカッタで切り出して作成した．迷路台の傾きがら傾きを操作する．取得するアイテムの位置をアプリでの操作とボールの位置情報の取得のために，Arduino Uno，確認しながら迷路台にあるボールを転がし，迷路をゴール

ステッピングモータ，光センサ，ブレッドボード等を使するまでのタイムやポイントを競う要素をゲームに含めア用した．スマートフォンのアプリは openFrameworks で開プリに表示することで人側のゲーム性を高める．

発した．迷路台の Arduino とアプリで通信を行うために，Arduino には Wi-Fi モジュールを接続した．Arduino とア

ふつう

20.03

スタート

プリで通信をして行うことは 2 つある．1 つ目はアプリか35

らステッピングモータの操作を行うことである．アプリ上のコントローラをタッチすることで Arduino に通信が行われ，ステッピングモータを操作することが可能である．24

126

7

つ目は光センサの値を使って，アプリ上のアイテムの取得に反映させることである．アプリ上の迷路のアイテムと同じ位置にある光センサの上をボールが通過すると光センサ

ゴール

図 6: アプリのイメージの値が変化する．光センサの値によってアプリ上でのアイテムの取得の判断を行う．

4.5 開発したゲームの試用
著者が飼育する犬と開発したゲームの試用を行った．試用の様子を図 7 に示す．試用の結果，犬も人も違和感を感
ふつう

20.03

スタート

3Wi-Fi モジュール

光センサ

54

1267

アプリ

ゴール

Arduino Uno

迷路台

図 4: わんころりんの構成

ステッピングモータ

じることなくゲームで楽しく遊ぶ様子が確認できたため，今回開発するゲームは本研究の目的を果たすことができると考えられる．人はボールを犬に取られないように迷路台を制御する必要があるため，従来のボール遊び等で犬と遊ぶときよりも人は犬の遊ぶ様子を多く観察していた．このことは，犬に対する理解・関心の向上につながると考えら© 2021 Information Processing Society of Japan552

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れる．また，試作品 250mm × 250mm の大きさでも犬が種によって性格や特性は異なり，犬種ごとに得意な遊びがボールを「追う・捕まえる」行動をする様子がみられたた存在する．今後は犬種ごとの特性を活かしたゲームの開発

め，完成版の作品 500mm × 500mm の大きさではさらに等を検討していく．

犬の「追う・捕まえる」行動が期待できると考えられる．
しかしながら，試作品には迷路台の傾きの操作が直感的で参考文献なく，ボールを自由自在に転がすことができないという人[1]の操作の課題が存在する．人が本気でゲームで遊ぶためには操作上のストレスは解消するべきであるため，完成版の作品では人の迷路台の傾きの操作方法を改善する．

[2]

[3]

[4]

[5]
(a) ボールを追いかける犬
[6]
[7]

[8]

[9]
(b) ボールを捕まえる犬[10]

図 7: ゲームを試用する様子[11]

5. まとめと今後の展望
本研究では犬と人が本気で遊べるようにすることを目的とし，目的を実現するためのゲームの 4 つのデザイン指針を策定した．デザイン指針は，犬と人のコミュニケーショ[12]ンの重要性や犬の学習，外界の認識と行動決定の仕方，両者の特性と遊び方等に着目し検討を行った．また，デザイン指針を基にゲームの試作を行った．ゲームは両者の特性を活かす要素を含め，ラビリンスゲームを題材にした．試[13]用した結果，犬も人も違和感なく楽しく遊ぶ様子が確認で[14]きたため，今回開発するゲームは本研究の目的を果たすことができると考えられる．今後は試用で課題として挙げられた，人の操作方法の改善を行い，完成版の作品の開発を[15]

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目指す．
本研究のデザイン指針を基に，犬と人が本気で遊べる様々な種類のゲームを開発することが可能である．本研究では犬種ごとの性格や特性に着目せず，犬全体に当てはまる特性を用いてゲームの開発を行った．しかしながら，犬© 2021 Information Processing Society of Japan553