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

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ne-connect:人と留守番中の猫をマッチングして両者が遠隔で遊べるシステム
太田 瑞紀1,a)

鈴木 優1,b)

概要：飼い主が外出する際，ペットは留守番を強いられる．このことに不安な飼い主は非常に多く，様々な対策が取られているが，既存の IoT 製品は給餌等の世話目的の物が多く，遊びへの対策は不十分である．
外出中にペットをペットシッタに預けることもできるが，知らない人に預けられたペットはストレスを感じることもある．本研究では，これらの課題を解決するため，遠隔で人とペットを繋げるおもちゃである「ne-connect」を開発した．ne-connect は，飼い主が遊ぶことのできない状況の猫と，動物と遊びたいと考えている人をマッチングするシステムで，猫用おもちゃとしっぽデバイスから構成される．猫用おもちゃ
はもぐらたたきを模したおもちゃで，人側のスマートフォンから遠隔操作されたモグラが上下に動き，猫の遊びを誘う．しっぽデバイスは人がスマートフォンに装着して使用するもので，猫が ne-connect で遊ぶと連動してデバイスに装着された尻尾が揺れ，猫とその場で遊んでいる感覚を疑似的に得ることができる．
ne-connect により，飼い主の外出頻度が高くてもペットは楽しんで遊ぶことができ，動物と遊びたい人は何時でも遠隔でペットと遊ぶことが可能になった．

1. はじめに飼い主の不在時に，ペットが十分に遊ぶことができず満たされない場合，「5 つの自由」の内の 1 つである動物がペットは飼い主の不在時に留守番を強いられ，ペットだ本能や習性に合った動物本来の行動をとれるようにするたけを家に残すことに不安を覚えている飼い主は多数いる．

めの「正常な行動を表現する自由」が損なわれてしまう可

パナソニックのペットに関するアンケート [1] によると，能性がある．犬や猫に代表されるペットの遊びは獲物捕獲

ペットの留守番頻度が週四日以上の割合が 54.6%，外出の行動を模しており，狩猟本能や狩猟欲求を満たす側面があ際に不安な飼い主は 75.3%と高い割合を占めている．また，る．犬の場合，狩猟本能からぬいぐるみを振り回して遊ぶ

ペットを残して外出する際に行われている対策について，行動が見られ，これは狩猟技術のトレーニングを目的とし水や餌の用意，エアコン，危険物の排除，照明等の回答がている [3]．また，猫の場合，鬱積した獲物捕獲気分を解消

挙げられているが，これらの対策は最低限の生活の配慮にするため，獲物捕獲を模した遊びが行われている [4]．遊び

とどまっている．

が十分でない場合，この狩猟本能が満たされず，動物本来アニマルウェルフェアでは，飢えや渇きからの自由，不の行動が取ることができていない状態であるといえる．こ快からの自由，痛み・傷害・病気からの自由，恐怖や抑圧のことから「5 つの自由」を遵守するには，飼い主が不在からの自由，正常な行動を表現する自由から成る「5 つのでもペットが十分に遊ぶことのできる環境が必要である．

自由」が定められている．アニマルウェルフェアは，国際現在行われている留守番対策は生活への配慮のみであ

獣疫事務局において「動物の生活とその死に関わる環境とるため，ペットの遊びへの対策が取られておらず，既存の関連する動物の身体的・心的状態」と定義されている [2]．

留守番製品も同様に遊びへの配慮は少ない．また，ペット

また，「5 つの自由」は，1960 年代に英国で定められ，現在シッタや親戚等の人に預ける場合，ペットはストレスを感でも世界獣医学協会の基本方針に謳いこまれているものでじてしまう．そこで，本研究では人とペット双方のストレある．

スを無くすため，人とペットを遠隔で繋ぐおもちゃの開発を目的とする．

1a)
b)

宮城大学
Miyagi University, 1-1 Gakuen, Taiwa-cho, Kurokawa-gun,
Miyagi 981-3298, Japan
p1720037@myu.ac.jp
syzu@myu.ac.jp© 2021 Information Processing Society of Japan

2. 関連研究
飼い主の留守番時の不安を解消するため，近年，遠隔で389

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ペットとコミュニケーションをとることができる製品や研けられたセンサが反応し，留守番中の猫がどれだけ遊んで究に注目が集まっている．ペットと遠隔でのやり取りを行いるのか外出先でも確認することができる．

うことで，世話や遊びが可能となり，常にペットを管理することができる．

これらの研究により，外出先でもペットと遊びながらコミュニケーションを取ることが可能になったものの，飼い主が仕事中等で手が離せない場合，ペットと遊ぶことは困

2.1 既存の製品
飼い主が外出中でもペットの様子を確認することができ難である．この問題を解決するためには，飼い主以外の人間がペットの遊び相手となる手法が考えられる．

る製品として，見守りカメラがよく用いられる．見守りカメラを用いることで飼い主は，外出時にペットがどのよう2.3 既存の人間による対策に過ごしているのか知ることが可能となる．また，家の様飼い主以外がペットと遊ぶ手法として，家族や友人に預子を映す機能だけでなく，ペットの追跡機能を備えた製品

ける以外に，ペットシッタの利用が想定される．ペットも存在する．見守るだけでなく遠隔で世話をすることがでシッタとは，シッタを家に呼びペットのお世話をしてくれきる自動給餌器は，飼い主がペットに合わせてスマートるサービスである．サービスの中には世話だけでなく遊びフォンから細かな給餌のスケジュールを設定することがでも含まれ，飼い主が不在でもペットは十分に遊ぶことができる．しかしながら，これらは世話をするための製品が主きる．しかしながら，これらの対策の場合，人にペットをであるため，おもちゃの数は未だ少ない．

預ける飼い主の不安や，知らない人と接することによるWICKED BONE[5] は，スマートフォンと連携することで遠隔でペットと遊ぶことができる IoT おもちゃである．
スマートフォン操作だけでなく自動操作にも対応しており，ペットのストレスが懸念される．

3. 本研究のアプローチ

動き方の細かい設定が行えるため，飼い主が忙しいときで前述したとおり，これまでのペット用遠隔製品は世話目も自動操作でペットは遊ぶことが可能である．一方で，ス的のものが多く，ペットが十分に遊ぶことのできるおもマートフォンとおもちゃは Bluetooth で接続されているたちゃは少ない．近年行われている遠隔でペットと遊ぶ研究

め，飼い主が外出する等一定の距離以上離れて使用する場は，主に飼い主が外出先でペットとコミュニケーションを合はおもちゃを使用することはできない．

取るためのものであり，飼い主が手が離せないときにペッ飼い主の操作を必要としない自動おもちゃも多数存在す

トは遊ぶことができない．この問題を解決するため，飼いるが，これらの場合，ペットがいつどのように遊んでいる

主以外がペットと遊ぶことのできる環境が必要だが，ペッのかなどの情報を飼い主は知ることができない.

トシッタに代表されるペットを人に預ける手法は，人にペットを預ける飼い主の不安や，知らない人と接すること

2.2 ペットと遠隔でコミュニケーションを取る研究
ペットと遠隔で遊びやコミュニケーションを取る研究は過去にもいくつか行われている．

によるペットのストレスが懸念される．
そこで本研究では，人とペットを遠隔で繋ぐおもちゃを開発する．これにより，人とペットは対面することなく遊CATch![6] は，飼い主が PC を用いた作業をしているそぶことができ，ペットや飼い主にストレスを感じさせるこばで，猫がタブレットに触れて遊ぶことができるインタとなく，ペットがいつでも快適に遊ぶことのできる環境をラクティブな猫じゃらしシステムである．飼い主のキー整えることができる．

ボード操作に反応してタブレットのアニメーションが変化し，作業中でも猫と遊ぶことができる．PC とタブレット

3.1 人とペットを繋ぐおもちゃの開発

は遠隔でも接続できるが，飼い主のそばで猫が遊ぶことを一般社団法人ペットフーズ協会の全国犬猫飼育実態調想定して開発されたものである．LonelyDog@Home[7] で査 [10] によると，ペットを飼育している人は 29.2%である．

は，ウェブを介することで，飼い主がペットに遠隔で給餌

一方で内閣府の動物愛護に関する世論調査 [11] によると，やボール投げによる遊びを行うことができる．家にはカメペットを飼うことが好きな人は 72.5%にまで上る．また，

ラが設置され，家にいる犬の様子を確認しながらコミュニd POINT CLUB の 2018 ペット事情 [12] によると，ペッケーションを取ることができ，飼い主は安心して外出するトとどのように過ごしたいかという項目で家で一緒に遊ぶことができる．いたねこ [8] は，遠隔で猫じゃらしを操作と答えた男性が 69.8%，女性は 79.2%と非常に高くなってすることができる装置である．猫が猫じゃらしを引っかくいる．このことから，ペットを飼いたくても飼えない人，痛みを疑似的にフィードバックし，遠隔でも猫と遊んでいペットと家で遊びたいと考えている人の割合が多いことがる臨場感を感じることができる．FELINE FUN PARK[9]わかる．これらのアンケート対象はペットの飼育の有無には，遠隔操作が可能なおもちゃが取り付けられた猫のコン関わらないため，ペットを飼っていない人もペットと家でドミニアム（猫ハウス）である．コンドミニアムに取り付遊びたいと考えている人が多い．このことから，ペットを© 2021 Information Processing Society of Japan390

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しっぽデバイス2B10
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マッチング・操作

Blynk サーバ

wi-ﬁ モジュール

もぐらたたき型おもちゃ操作
Blynk サーバ

wi-ﬁ モジュール

マッチング

ステッピング 加速度モータ
センサ

サーバ

サーボモータArduinowi-ﬁ モジュール
カメラ

php

人用のデバイス

猫用のデバイス

図 1: ne-connect の構成
飼っていないために，ペットと遊びたくても遊ぶことができないという人が多数存在することが明らかである．
このニーズを利用し，本研究では，動物と遊びたいと考

4. ne-connect：人と留守番中のペットをマッチングし，遠隔で遊ぶことができるおもちゃ

えている人と留守番中のペットが遠隔で遊べるシステムを

全国犬猫飼育実態調査 [10] によると，2019 年の犬の飼開発する．友人や親戚，ペットシッタ等の限られた範囲で育頭数 8,797 千頭であることに対し，猫は 9,778 千頭と猫はなく，誰でも手軽にペットと遊ぶことができるようになの方が飼育頭数が上回っている．また，2015 年からの 5 年

ることで，ペットは遊びの機会が多くなる．また，人側は間の飼育頭数を見ると，犬は減少傾向にあることに対して動物と遊びたいというニーズを満たすことができるため，猫は増加傾向にある．このことから本研究では，猫向けの動物と人の双方が楽しみながら遊ぶことが可能となる．

おもちゃを開発した．

3.2 マッチングシステム

4.1 ne-connect の概要

飼い主がペットと遊ぶのではなく，動物と遊びたい人が人と留守番中の猫をマッチングするおもちゃとして，ペットと遊ぶようにするために，本研究ではマッチングシ

ne-connect を開発した (図 1)．ne-connect は，飼い主が遊ステムを構築する．マッチングシステムとは，ユーザ間のぶことのできない状況の猫と動物と遊びたいと考えている出会いの場を提供するものである．本研究の場合，動物と人をマッチングするシステムで，猫用おもちゃとしっぽデ人の出会いを提供するシステムとなる．このシステムによバイスから構成される．猫用おもちゃはもぐらたたきを模り遠隔で動物と遊ぶことができ，動物はストレスを感じるしたおもちゃで，人側のスマートフォンから遠隔操作されことなく遊ぶことができる．また人間にとっても好みの動たモグラが上下に動き，猫の遊びを誘う．しっぽデバイス

物と遊ぶことができ，動物と遊びたいという気持ち高まる

は人がスマートフォンに装着して使用し，猫がおもちゃでことでおもちゃへのモチベーションが持続する．

遊ぶと連動してデバイスに装着された尻尾が揺れ，猫とその場で遊んでいる感覚を疑似的に得ることができる．

3.3 デザイン指針

ne-connect は，飼い主・ペット・動物と遊びたい人それ本研究では遠隔で遊ぶおもちゃを開発するため，ユーザぞれにメリットが存在する．まず飼い主は，ペットの留守がシステムを利用する場所に囚われず，どこからでもマッ番への不安が解消され，安心して外出や作業をすることがチングやおもちゃの操作できる必要がある．また，人とできるようになる．また，飼い主自ら本システムを利用す

ペットは対面して遊ぶことができないため，ユーザは猫がれば，外出先でも遠隔でペットと遊ぶことができる．ペッ

おもちゃに夢中で遊んでいるのか伝わりにくい．遠隔でもトにとっては，飼い主の不在時や手が離せない状態でも，猫がおもちゃで遊んでいることを確認するためにカメラを飼い主以外の人と遊ぶことができるようになる．動物と遊取り付けると，ペットを飼っている家の様子が見えてしま

びたい人は，アレルギ・環境等によりペットを飼えない状い，プライバシーの確保が難しくなる．このことから，以況でも，遠隔で遊ぶことが可能となる．

下の点が課題として挙げられる．

ne-connect の操作手順は以下のとおりである．まず飼い• どこにいてもシステムを利用できるようにする

主は外出する際に，留守番することになる猫を ne-connect• 動物と遊んでいる感覚が伝わらないに登録する．動物と遊びたい人はマッチング画面から好み• プライバシの確保が難しいの猫を検索し，マッチングを開始する．マッチングが完了

上記の問題を解決するため，本研究では以下のデザイン

した後，人側はペットの映像を見ながら，おもちゃのモグ指針を設ける．

ラを上下に操作する．猫は上下するモグラに反応して遊び• 遠隔で遊ぶことができる

はじめ，猫の遊びに連動して，人側のスマートフォンに接• 動物と遊んでいることをリアルに感じることができる

続されているしっぽデバイスが揺れる．

• プライバシを確保できる© 2021 Information Processing Society of Japan391

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4.2 システム構築

猫と遊んでいる感覚をリアルに伝える．また，猫が楽しん

4.2.1 猫用デバイス

でいることが遠隔でも伝わることで，人のおもちゃへのモne-connect のおもちゃ本体 (図 3a) は，もぐらたたきをチベーション向上に繋がる．

模したおもちゃである．人側のスマートフォンからモグラ

しっぽデバイスは，スマートフォンケース型にすることが上下に遠隔操作され，急なモグラの動きが猫の遊びを誘で，スマートフォンでおもちゃを操作しながらしっぽの揺う．おもちゃ自体は移動しないもぐらたたき型おもちゃにれを感じることができる．尻尾は，猫がおもちゃで遊ぶとすることで，カメラの位置やアングルを固定することがで連動して四方に揺れるため，映像だけでなくデバイスの尻き，飼い主は自ら映り込みを調整できる．そのため，飼い尾からもリアルタイムの猫の動きを感じることができる．

主の意図に反して不用意なものを映すことがなく，プライバシを確保することができる．おもちゃの上面には 9 個の穴が開いており，中央の 1 個はカメラ用の穴である．残りはモグラ用の穴とダミーの穴が 4 個ずつとなっており，どの穴からモグラが出てくるかわからないランダム性が猫の興味を引き立てる．ne-connect は，人とマッチングが完了すれば，猫の居場所に関係なくおもちゃが作動する．そこ
で，モグラに鈴を取り付け，猫が離れた場所にいてもおもちゃに興味を持ち，おもちゃで遊ぶように誘導する．
おもちゃの横にはマッチング登録用のボタンが付いている．飼い主がボタンを押すことで猫の情報がマッチング画面に表示され，もう一度ボタンを押すことで表示が取り消図 2: しっぽデバイス

される．情報が表示されているかどうかは，ボタンの隣に取り付けられた LED から判別することが可能である．

4.2.2 人用デバイス
人用のデバイスは，スマートフォンとしっぽデバイスの2 種類に分けられる．

4.3 実装4.3.1 猫用デバイスの実装

まず人側が任意のタイミングでスマートフォンのマッチ

猫用おもちゃの大きさは 280mm × 280mm × 80mm，素ング画面から猫用のおもちゃとマッチングを行う．動物と材は MDF を使用している．人用デバイスとの通信は Wi-Fi

遊びたい人は，マッチング画面から猫を検索することがでモジュールの ESP8266 を使用し，マイコンには Arduino

きる．マッチング画面には待機中の猫が一覧として表示さを使用している．おもちゃには，マッチングするためのボれ，動物と遊びたい人が好みの猫を探すことでマッチング

タン，ボタンが押されているか判別するための LED，カメを行う．マッチング画面に表示される猫の情報は，名前・ラ，上下するモグラがとりつけられている．

年齢・種類・性別の 4 点である．猫の情報の下には「あそマッチング用のボタンを押すと，Wi-Fi モジュールを通ぶ」ボタンが表示され，クリックするとおもちゃ操作画面

してサーバにある待機中の猫の情報を更新し，猫のマッチへ遷移する．もし待機中の猫がいない場合は「待機猫なし」ング登録を行うことができる．登録中はボタンの横に取りと表示される．

付けられた LED が点灯し，登録されているか常に判別す

操作画面には，4 個のモグラを動かすボタンに加えて，ることができる．

猫用おもちゃに設置されているカメラ映像が表示される．

操作画面に表示される猫の映像は，ネットワーク Wi-Fi

そのため，操作しながらリアルタイムで遊ぶ猫の映像を見カメラの Tapo c100 を使用し，RTSP プロトコルで映像をることができ，動物と遊んでいる感覚を視覚的に得ることストリーミングしている．

ができる．カメラはおもちゃに対して上向きに設置されてモグラはステッピングモータを使用して上下に動かしており，猫の映像を下からのアングルで見ることができる．

いる (図 3b)．ステッピングモータにアクリル板で作成した

また，遠隔でも動物と遊んでいる感覚を得ることができ歯車を装着し，ラックアンドピニオンと呼ばれる機構を利るよう，しっぽデバイスを開発した (図 2)．しっぽデバイ用して回転運動を上下運動に変換している．ラックアンドスとは，猫の尻尾を模した尻尾が装着されたスマートフォ

ピニオンとは、ラックと呼ばれる一つの面に一連の同じ形ンケース型デバイスで，猫が猫用おもちゃで遊ぶと，連動状の歯を等間隔にもつ棒状の歯車と、ピニオンと呼ばれるしてデバイスの尻尾が揺れる．猫等の尻尾を持つ動物は，円筒歯車を組み合わせたものである．また，モグラには加尻尾による感情表現が豊かである．このことを利用し，お速度センサを埋め込んでいる．しっぽデバイスの尻尾は，もちゃで遊んでいる猫の尻尾を疑似的に再現することで，猫がモグラで遊ぶことに反応して作動する．そのため，猫© 2021 Information Processing Society of Japan392

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がおもちゃで遊んでいるかどうか常に判定する必要があ

トフォンにアプリをインストールするだけで，誰でも簡単る．そこで，猫がモグラに触れたことにより，モグラに埋に IoT デバイスをコントロールできる IoT プラットフォー

め込まれた加速度センサの値が一定以上変化した場合，猫ムである．おもちゃとしっぽデバイスにはそれぞれ Wi-Fiがおもちゃで遊んでいると判断する．

モジュールを設置し，Wi-Fi を利用してインターネット経
由で Blynk と接続している．また，おもちゃとサーバの接加速度センサ
鈴

続には Wi-Fi モジュールのみを使用している．

5. まとめと今後の課題
本研究では，他者とペットをマッチングするおもちゃのステッピング
モータ(a) おもちゃの外観(b) モグラの機構

図 3: もぐらたたき型おもちゃ開発を行った．遠隔おもちゃにすることでストレスを感じることなく誰でもペットと遊ぶことを可能にした．また，ペットと遊んでいる感覚を得やすくするため，しっぽデバ
イスを開発した．遊びに興じる猫の尻尾を再現することで，近くで猫を感じることが可能となった．
本研究では猫に着目したが，犬やウサギ等の様々なペッ4.3.2 人用デバイスの実装

トとマッチングして遊ぶことが可能である．また，同じ猫マッチング画面には猫の情報と「あそぶ」ボタンが表示のおもちゃでもおもちゃの種類を増やせば，猫の性格や好されている．「あそぶ」ボタンには操作画面の URL が貼らみに合わせてを変えることができるようになる．今後は，れており，ボタンをクリックすることでマッチング画面か動物の種類やおもちゃの種類にとらわれず幅広いおもちゃら操作画面に遷移する．の開発を検討していきたい．

しっぽデバイスは，尻尾と 3D プリンタで作成されたスマートフォンケースが取り付けられている．通信及びマイ参考文献

コンには Wi-Fi モジュールの ESP8266 を使用する．

[1]

しっぽデバイスの尻尾は，アクリル板の関節にテグスを通し，間にバネを接着し作成した．テグスを引っ張りバネ[2]が曲がることで，しなやかに動く猫の尻尾を再現している(図 4)．先端が曲がりやすい猫の尻尾を再現するため，先端[3]から線径 0.4mm，0.6mm を 2 個，0.8mm のバネを使用し，尻尾の先端になるにつれてバネが細くしなやかになってい[4]る．尻尾のテグスは，サーボモータを使用して引っ張っている．サーボホーンの両極端にテグスを接着し，回転する[5]ことで尻尾が引っ張られる仕組みである．また，尻尾を四方に動かすため，左右に動かすモータと上下に動かすモー[6]

タの 2 種類を向きを変えて配置した．
[7]
サーボモータ[8]
関節

紐が引っ張られバネ

バネが歪む

[9]

紐 ( テグス )[10]

図 4: 尻尾が揺れる仕組み

4.3.3 通信実装

[11]
[12]

パナソニック. ペットに関するアンケート. https://panasonic.jp/hns/products/hc600/research.html.
農 林 水 産 省. ア ニ マ ル ウ ェ ル フ ェ ア に つ い て.
https://www.maff.go.jp/j/chikusan/sinko/animal_welfare.html.
Jessica Aberg. 「犬と遊ぶ」 レッスン テクニック: 見落としがちな「犬との遊び」は最大のトレーニング法だった! 誠文堂新光社, 2015 年.
Paul Leyhausen. ネコの行動学. 丸善出版, 2017 年. 今泉
みね子 訳.
Qrosübo™ ク ロ ス ボ. ス マ ホ で 簡 単 操 作 ！ ペ ッ ト の 遊び 相 手 に な る 未 来 の お も ち ゃ wicked bone. https://www.makuake.com/project/wicked-bone/l.
Rina Sasaki and Yu Suzuki. An interactive cat toy interfacing owner pc operations. In International Conferenceon Human-Computer Interaction, pp. 477–487, 2018.
Fung Hu, Danny Silver, and André Trudel. Lonelydog@ home. In 2007 IEEE/WIC/ACM InternationalConferences on Web Intelligence and Intelligent Agent
Technology-Workshops, pp. 333–337. IEEE, 2007.
安齊クレア, 的場やすし, 椎尾一郎. いたねこ：人間に痛みを伝える遠隔猫じゃらし. WISS2015 予稿集, 2015.
James E. Young, Neko Young, Saul Greenberg, and Ehud
Sharlin. Feline Fun Park: A Distributed Tangible Interface for Pets and Owners. 2007.
一般社団法人ペットフーズ協会. 全国犬猫飼育実態調査.
https://petfood.or.jp/data/.
内閣府. 動物愛護に関する世論調査. https://survey.
gov-online.go.jp/h22/h22-doubutu/index.html.
d POINT CLUB. 2018 ペット事情. https://dpoint.jp/
ctrw/enq/guide/research/research201805.html.

おもちゃ及びしっぽデバイスと，人側のスマートフォンの接続には，Blynk*1 を使用している．Blynk とは，スマー*1

https://blynk.io/© 2021 Information Processing Society of Japan393