(57)【要約】【課題】ジャミング転移を利用してユーザが口に含む物体の硬さを制御できるようにし、これにより、硬さおよび形状の提示による食感の提示を可能にする擬似食感提示装置を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る擬似食感提示装置は、粉粒体が封入された封入体と、前記封入体の周囲環境の温度と、前記封入体の周囲環境の湿度と、前記封入体の温度と、前記封入体の表面の水分量と、のうちの少なくとも１つの指標を計測する計測手段と、前記計測された指標に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する封入体制御手段と、を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体が封入された封入体と、
前記封入体の周囲環境の温度と、前記封入体の周囲環境の湿度と、前記封入体の温度と、前記封入体の表面の水分量と、のうちの少なくとも１つの指標を計測する計測手段と、
前記計測された指標に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する封入体制御手段と、
を備える擬似食感提示装置。
【請求項２】
前記封入体制御手段は、前記計測された指標が予め設定されたしきい値を超えたことに応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する、請求項１に記載の擬似食感提示装置。
【請求項３】
前記封入体制御手段は、前記計測された指標を累積することで得られる累積値に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する、請求項１または２に記載の擬似食感提示装置。
【請求項４】
ユーザが前記封入体を口腔内に入れたことを判断する判断手段をさらに備え、
前記封入体制御手段は、前記計測された指標と、前記ユーザが前記封入体を口腔内に入れたと前記判断手段が判断したことと、に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項５】
コンピュータが実行する擬似食感提示方法であって、
粉粒体が封入された封入体の周囲環境の温度と、前記封入体の周囲環境の湿度と、前記封入体の温度と、前記封入体の表面の水分量と、のうちのいずれか１つの指標を計測することと、
前記計測された指標に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御することと、
を備える擬似食感提示方法。
【請求項６】
前記封入体内の粉粒体の密度を制御することは、前記計測された指標が予め設定されたしきい値を超えたことに応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御することを含む、請求項５に記載の擬似食感提示方法。
【請求項７】
前記封入体内の粉粒体の密度を制御することは、前記計測された指標を累積することで得られる累積値に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御することを含む、請求項５または６に記載の擬似食感提示方法。
【請求項８】
前記封入体がユーザの口腔内に入ったことを判断することをさらに備え、
前記封入体内の粉粒体の密度を制御することは、前記計測された指標と、前記封入体が前記ユーザの口腔内に入ったと判断されたことと、に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御することを含む、請求項５ないし７のいずれか一項に記載の擬似食感提示方法。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか一項に記載された擬似食感提示方法としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擬似食感提示装置、擬似食感提示方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食感を提示する研究が行われており、咀嚼訓練やエンターテイメント、食品デザインなどへの応用が考えられている（例えば非特許文献１を参照）。食感とは、口内で感じる食品の物理的性質である。したがって、食感を提示するためには、食品の硬さおよびその形状をユーザの口内にて提示することが重要である。
【０００３】
従来技術として、硬さおよび形状を提示するために、ジャミング転移という物理現象を利用する手法が挙げられる。ジャミング転移とは、粉粒体が密度によって異なる振る舞いをする物理現象であり、粉粒体の密度が高くなると固体、低くなると流体のように振る舞う現象である。
【０００４】
ジャミング転移を活用する研究の一例として、ロボットハンドに応用する技術が提案されている。例えば、非特許文献２では、粉粒体で構成された柔らかい状態のロボットハンドをある対象物に押しつけ、その対象物の形状に沿ってロボットハンドを変形させて、その対象物の形状にロボットハンドが馴染んだところでロボットハンドを硬い状態にして、その対象物を掴む手法が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Hiroo Iwata, Hiroaki Yano, Takahiro Uemura, and Tetsuro Moriya. 2004. Food Simulator: A Haptic Interface for Biting. In Proc. of VR ’04. 51-57.
【非特許文献２】Eric Brown, Nicholas Rodenberg, John Amend, Annan Mozeika, Erik Steltz, Mitchell R. Zakin, Hod Lipson, and Heinrich M. Jaeger. 2010. Universal robotic gripper based on the jamming of granular material. Proc. of the National Academy of Sciences 107, 44 (2010), 18809-18814.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１が開示する内容では、硬さおよび形状を口内に提示することは困難であった。
【０００７】
一方、非特許文献２には、ジャミング転移を発生させるか否かのみに依存して対象物を掴む手法が記載されている。しかし、ジャミング転移を利用してユーザが口に含む物体の硬さを制御する技術については記載されていない。
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ジャミング転移を利用してユーザが口に含む物体の硬さを制御できるようにし、これにより、硬さおよび形状の提示による食感の提示を可能にする擬似食感提示装置、擬似食感提示方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る擬似食感提示装置は、粉粒体が封入された封入体と、前記封入体の周囲環境の温度と、前記封入体の周囲環境の湿度と、前記封入体の温度と、前記封入体の表面の水分量と、のうちの少なくとも１つの指標を計測する計測手段と、前記計測された指標に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する封入体制御手段と、を備える。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記封入体制御手段が、前記計測された指標が予め設定されたしきい値を超えたことに応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御するようにしたものである。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記封入体制御手段が、前記計測された指標を累積することで得られる累積値に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御するようにしたものである。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１ないし第３の態様のいずれか１つにおいて、擬似食感提示装置が、ユーザが前記封入体を口腔内に入れたことを判断する判断手段をさらに備え、前記封入体制御手段が、前記計測された指標と、前記ユーザが前記封入体を口腔内に入れたと前記判断手段が判断したことと、に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の態様では、封入体の周囲環境の温度と、封入体の周囲環境の湿度と、封入体の温度と、封入体の表面の水分量と、のうちの少なくとも１つの指標に応じて、封入体内の粉粒体の密度が制御される。封入体内の粉粒体の密度を変化させることにより、ジャミング転移により封入体の硬度が変化する。例えばユーザが封入体を口に入れると、上記の指標が時間とともに変化する。上記の構成によれば、ユーザの口腔内で封入体の硬度が変化させることができる。その結果、ユーザに対して擬似的な食感を提示することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、指標の計測値がしきい値を超える前後で封入体の硬度が変更されることになる。これにより、封入体の硬度を段階的に変化させることができるようになる。多数のしきい値を設定すると、封入体の硬度を滑らかに変化させることができ、食感の多様性を向上することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様によれば、指標の計測値の累積値に応じて封入体の硬度が変更されることになる。これにより、封入体の硬度を徐々に低下または上昇させることを確実に行えるようになる。
【００１６】
本発明の第４の態様によれば、指標の計測値と、封入体がユーザの口腔内に入ったことと、に応じて、封入体の硬度が変更されることになる。これにより、指標の計測値だけでなく、ユーザが封入体を口に入れてから経過した時間などを考慮して、封入体の硬度を変更することができるようになる。その結果、食感の多様性を向上することができる。また、封入体がユーザの口腔内に入ったと判断したときを、指標の計測値を累積する基準時刻として使用することもできる。
【００１７】
すなわち、本発明によれば、ジャミング転移を利用してユーザが口に含む物体の硬さを制御できるようにし、これにより、硬さおよび形状の提示による食感の提示を可能にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る擬似食感提示装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１に示した擬似食感提示装置内のマイコンの構成を示すブロック図。
【図３】図２に示した温度・硬度対応記録部に記録されたデータベースの一例を示す図。
【図４】図２に示した硬度・気圧対応記録部に記録されたデータベースの一例を示す図。
【図５】図２に示した気圧・デューティー比対応記録部に記録されたデータベースの一例を示す図。
【図６Ａ】図１に示した袋内の気圧を０［ｋＰａ］に調整した様子を示す図。
【図６Ｂ】図１に示した袋内の気圧を−１０［ｋＰａ］に調整した様子を示す図。
【図６Ｃ】図１に示した袋内の気圧を−３０［ｋＰａ］に調整した様子を示す図。
【図６Ｄ】図１に示した袋内の気圧を−６０［ｋＰａ］に調整した様子を示す図。
【図７Ａ】図１に示した袋の形状を変更してユーザに提示する方法を説明する図。
【図７Ｂ】図１に示した袋の形状を変更してユーザに提示する方法を説明する図。
【図７Ｃ】図１に示した袋の形状を変更してユーザに提示する方法を説明する図。
【図７Ｄ】図１に示した袋の形状を変更してユーザに提示する方法を説明する図。
【図８】図２に示した擬似食感提示装置により実現される擬似食感提示処理を示したブロック図。
【図９】第２の実施形態に係る擬似食感提示装置の構成を示すブロック図。
【図１０】図９に示した擬似食感提示装置により実現される擬似食感提示処理を示したブロック図。
【図１１】第２の実施形態に係る擬似食感提示装置の構成を示すブロック図。
【図１２】図１１に示した擬似食感提示装置により実現される擬似食感提示処理を示したブロック図。
【図１３】シェフェの一対比較法に従って各段階の硬さの官能評価の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
（構成）
図１は、第１の実施形態に係る擬似食感提示装置１の外観を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、擬似食感提示装置１は、マイコン（マイクロコンピュータ）１０、真空ポンプ２０、封入体としての袋３０、負圧センサ４０、複数の温度センサ５０、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。
【００２１】
真空ポンプ２０は、空気を吸引するための吸引口２０ａを有し、この吸引口２０ａと袋３０の空気口３０ａが、例えば連結部ＪＣを介してポリウレタン製のフレシキブルチューブＧＴ１およびアクリルパイプとシリコンホースから構成されるフレシキブルチューブＧＴ２で接続される。真空ポンプ２０は、袋３０内の空気を吸引し、袋３０内に負圧を生じさせる。
【００２２】
真空ポンプ２０内にはモータが設けられ、このモータを駆動するパルス幅変調（ＰＷＭ）信号のデューティー比を制御することでモータの回転数を制御し、袋３０に対する吸引空気量を調整（制御）する。
【００２３】
袋３０は、例えばゴムまたはシリコンなどの変形（伸縮）可能な素材で袋状に（この例ではゴム風船として）構成されており、その内部に例えばコーヒー粉または片栗粉などの粉粒体が入っている。袋３０は、真空ポンプ２０により吸引された際の空気量（真空度）に応じて、様々な硬さに変化する。真空ポンプ２０による吸引を受けて袋３０が収縮すると、粉粒体の密度が高くなり、それにより、袋３０の硬度が高くなる。袋３０内の気圧が低くなるほど、袋３０の硬度が高くなる。このように、袋３０内の粉粒体の密度を制御することにより、ジャミング転移により袋３０の硬度を制御することが可能になっている。
【００２４】
負圧センサ４０は、例えばフレシキブルチューブＧＴ２を介して連結部ＪＣと接続され、袋３０内の気圧をセンシングする機能を有する。
【００２５】
複数の温度センサ５０はそれぞれ、袋３０の表面上の複数の位置（以下では、センサ位置と称することもある）に配置される。この例では、温度センサ５０は、袋３０の外表面に配置され、各センサ位置において袋３０の外部の温度、すなわち、袋３０が存在する環境（以下では、袋３０の周囲環境と称する）の温度を計測する。ここで、袋３０の外表面は、袋３０の外側の表面である。具体的には、袋３０の外表面は、ユーザ６０が袋３０を口腔内に入れた状態で歯や舌などの口腔内の組織に接することになる表面である。
【００２６】
温度センサ５０は、袋３０の外部の温度を計測し、温度の計測値とその計測を行った時刻を示す計測時刻とを含む温度データをマイコン１０に送出する。温度センサ５０は、所定の時間間隔で（例えば１０ミリ秒間隔で）計測値を得て、温度データをリアルタイムに出力する。
【００２７】
本実施形態のように複数の温度センサ５０を袋３０に設けることが好ましいが、１つの温度センサ５０のみが袋３０に設けられていてもよい。
【００２８】
マイコン１０は、信号線Ｓで真空ポンプ２０、負圧センサ４０、複数の温度センサ５０、およびパーソナルコンピュータＰＣと接続される。なお、有線通信に限らず、無線通信が利用されてもよい。
【００２９】
パーソナルコンピュータＰＣは、液晶表示装置などの表示部Ｄを備え、マイコン１０から各種計測データ（例えば、袋３０内の気圧データ、温度データなどの計測データ）を受信し、当該計測データや、当該計測データを加工した後のグラフなどを表示部Ｄに出力する機能を有する。
【００３０】
図２は、擬似食感提示装置１内のマイコン１０の構成を概略的に示している。図２に示すように、マイコン１０は、制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、記録部１３、デューティー比出力部１４、外部機器データ入力部１５、およびデータ出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１６を備える。ＣＰＵ１１は、システムバスＢＵＳを介して、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、記録部１３、デューティー比出力部１４、外部機器データ入力部１５、およびデータ出力インタフェース１６に接続される。
【００３１】
ＲＡＭ１２は、作業エリア１２ａを備える。  
記録部１３は、ハードディスクや、フラッシュメモリ等から構成され、擬似食感提示処理プログラム１３ａが格納されるプログラムエリア、温度記録部１３ｂ、温度・硬度対応記録部１３ｃ、硬度・気圧対応記録部１３ｄ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅ、および気圧記録部１３ｆを備える。
【００３２】
擬似食感提示処理プログラム１３ａは、ＣＰＵ１１により作業エリア１２ａを用いて実行される。擬似食感提示処理プログラム１３ａは、ＣＰＵ１１によって実行されると、ＣＰＵ１１に後述する擬似食感提示処理を行わせる。
【００３３】
温度記録部１３ｂは、複数の温度センサ５０により計測された温度を、計測を行った時刻である計測時刻と対応付けて記録する。
【００３４】
温度・硬度対応記録部１３ｃは、温度と袋３０の硬度とを対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。対応表は、例えば、温度が高くなるほど、袋３０の硬度が低くなるように設定される。
【００３５】
袋３０の硬度は、真空ポンプ２０による吸引によって実現が可能な袋３０内の気圧（０［ｋＰａ］〜−６０［ｋＰａ］）に応じて７つの段階で設定できるものとする。例えば、段階１を０［ｋＰａ］、段階２を−１０［ｋＰａ］、段階３を−２０［ｋＰａ］、段階４を−３０［ｋＰａ］、段階５を−４０［ｋＰａ］、段階６を−５０［ｋＰａ］、段階７を−６０［ｋＰａ］の気圧時の硬度とする。例えば、段階が低いほど袋３０の硬度が低下して柔らかい食感となり、段階が高いほど袋３０の硬度が上昇して硬い食感となる。言い換えると、段階１で袋３０の硬度が最も低く、段階２、段階３、・・・段階６と、段階が高くなるにつれて袋３０の硬度が高くなり、段階７で袋３０の硬度が最も高くなる。
【００３６】
図３は、温度・硬度対応記録部１３ｃに記録された対応表の一例を示している。図３に示すように、温度をＴとすると、例えば、硬度は、Ｔ＜Ｔ１では段階７、Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２では段階６、Ｔ２≦Ｔ＜Ｔ３では段階５、Ｔ３≦Ｔ＜Ｔ４では段階４、Ｔ４≦Ｔ＜Ｔ５では段階３、Ｔ５≦Ｔ＜Ｔ６では段階２、Ｔ６≦Ｔでは段階１であると設定される。ここで、Ｔ１〜Ｔ７には具体的な温度［℃］が指定される。
【００３７】
なお、上述した７つの段階のすべてが使用されるとは限らない。例えば、図１３を参照して後に説明するように、咀嚼したときに硬度差を知覚可能な段階の組み合わせが使用されてよい。例えば、硬度は、Ｔ＜Ｔ１１では段階７、Ｔ１１≦Ｔ＜Ｔ１２では段階４、Ｔ１２≦Ｔ＜Ｔ１３では段階２、Ｔ１３≦Ｔでは段階１であると設定される。ここで、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３には具体的な温度［℃］が指定される。
【００３８】
また、７つの段階に限らず、より少ないまたはより多くの段階で袋３０の硬度を設定するようにしてもよい。多数の段階で袋３０の硬度を設定することにより、実質的に連続的に硬度を変更することが可能になる。その結果、ユーザに提示する食感を滑らかに変化させることができるようになる。
【００３９】
図２を参照すると、硬度・気圧対応記録部１３ｄは、袋３０の硬度の各段階と各段階の硬度を得るための気圧とを対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。図４は、硬度・気圧対応記録部１３ｄに記録された対応表の一例を示している。図４に示す例では、段階１が０［ｋＰａ］、段階２が−１０［ｋＰａ］、段階３が−２０［ｋＰａ］、段階４が−３０［ｋＰａ］、段階５が−４０［ｋＰａ］、段階６が−５０［ｋＰａ］、段階７が−６０［ｋＰａ］と対応付けられている。
【００４０】
図２を参照すると、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅは、袋３０内の気圧とＰＷＭ信号のデューティー比とを対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。図５は、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅに記録された対応表の一例を示している。図５
に示すように、袋３０内の気圧はＰＷＭ信号のデューティー比に対して単純減少する。
【００４１】
なお、図５に示される対応表に代えて、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅは、硬度・気圧対応記録部１３ｄに含まれる７つの圧力値（すなわち、０［ｋＰａ］、−１０［ｋＰａ］、・・・、−６０［ｋＰａ］）のそれぞれに対応付けてデューティー比［％］の７つの値を記述した対応表を予め記録してよい。
【００４２】
図２を参照すると、気圧記録部１３ｆは、負圧センサ４０によって計測された袋３０内の気圧をリアルタイムに記録する。
【００４３】
デューティー比出力部１４は、ＣＰＵ１１により指定されるデューティー比を有するＰＷＭ信号を真空ポンプ２０に出力する。これにより、真空ポンプ２０による袋３０に対する吸引量（真空度）を調整（制御）する。
【００４４】
外部機器データ入力部１５は、負圧センサ４０から袋３０内の気圧の計測値を示す気圧データを受信する他、複数の温度センサ５０から温度の計測値を示す温度データを受信する。
【００４５】
データ出力インタフェース１６は、負圧センサ４０により計測された袋３０内の気圧に関するデータの他、温度センサ５０により計測された温度に関するデータなどの各種データをパーソナルコンピュータＰＣに出力する。具体的には、ＣＰＵ１１は、記録部１３内に設けられた温度記録部１３ｂ、温度・硬度対応記録部１３ｃ、硬度・気圧対応記録部１３ｄ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅ、および気圧記録部１３ｆに記憶される各種データを、データ出力インタフェース１６を介してパーソナルコンピュータＰＣに出力する。これにより、各種データの他、それら各種データを加工することで得られる表やグラフなどがパーソナルコンピュータＰＣの表示部Ｄに表示される。
【００４６】
このように構成された擬似食感提示装置１は、ＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ａに記述された命令に従い各構成要素の動作を制御することにより、後述する擬似食感提示処理を実現する。
【００４７】
袋３０の形状は、図１に示した形状に限らない。袋３０は、例えば直方体などの異なる形状に変化させることができる。すなわち、硬さとともに形状に関しても食感としてユーザに擬似的に提示することができる。
【００４８】
図６Ａから図６Ｄは、真空ポンプ２０により袋３０内の気圧を制御した様子を示す。具体的には、図６Ａは、袋３０内の気圧が０［ｋＰａ］であるときの袋３０の状態を示し、図６Ｂは、袋３０内の気圧が−１０［ｋＰａ］であるときの袋３０の状態を示し、図６Ｃは、袋３０内の気圧が−３０［ｋＰａ］であるときの袋３０の状態を示し、図６Ｄは、袋３０内の気圧が−６０［ｋＰａ］であるときの袋３０の状態を示す。
【００４９】
図６Ａから図６Ｄに示すように、袋３０内の気圧を０［ｋＰａ］から変化させる場合には、袋３０は、袋３０内の気圧が０［ｋＰａ］である状態での形状を維持したまま、硬さが変化する。
【００５０】
このようにして、袋３０内の気圧（硬さの段階）を変化させることで、ユーザ６０に、ほぼ同一の形状である袋３０に対して異なる硬度があることを知覚させることができる。
【００５１】
図７Ａから図７Ｄを参照して、袋３０の形状を変更してユーザに提示する方法を説明する。  
まず、図７Ａに示すように、袋３０内の気圧を０［ｋＰａ］とする。図７Ｂに示すように、この状態でオペレータなどの人が手で袋３０の形状を変形させる。その後、図７Ｃに示すように、真空ポンプ２０により袋３０内に負圧（例えば−５［ｋＰａ］）を発生させることで、袋３０の形状を維持する。図７Ｄに示すようにユーザが袋３０を口に入れる際には、袋３０内の気圧を初期状態（例えば−６０［ｋＰａ］）に調整する。
【００５２】
このようにして、温度とともに硬さが変化する直方体状の食品の食感をユーザ６０に提示することができる。
【００５３】
（動作）
図８は、本実施形態に係る擬似食感提示処理を概略的に示している。図８に示される擬似食感提示処理は、マイコン１０内のＣＰＵ１１が作業エリア１２ａを用いて擬似食感提示処理プログラム１３ａを実行することにより実現される。ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ａに従い、計測値受信手段１３ａ１、温度算出手段１３ａ２、硬度算出手段１３ａ３、気圧制御手段１３ａ４、および気圧制御実行手段１３ａ５として機能する。
【００５４】
計測値受信手段１３ａ１は、外部機器データ入力部１５を介して複数の温度センサ５０から温度データを受信し、受信した温度データを温度記録部１３ｂに記録する。
【００５５】
温度算出手段１３ａ２は、計測値受信手段１３ａ１により受信された温度データに基づいて、袋３０の周囲環境の温度を算出する。一例では、温度算出手段１３ａ２は、複数のセンサ位置における温度の計測値（最新の計測値）を平均した平均値を、袋３０の周囲環境の温度として算出してよい。他の例では、温度算出手段１３ａ２は、複数のセンサ位置における温度の計測値（最新の計測値）のうちの最も高い計測値を、袋３０の周囲環境の温度として算出してよい。
【００５６】
硬度算出手段１３ａ３は、温度・硬度対応記録部１３ｃに記録された対応表に従い、温度算出手段１３ａ２によって算出された温度に応じた袋３０の硬度を算出する。例えば、温度算出手段１３ａ２によって算出された温度ＴｃがＴ３≦Ｔｃ＜Ｔ４であるときには、硬度算出手段１３ａ３は、温度Ｔｃで図３に示した対応表を参照することにより、袋３０の硬度を段階４と決定する。
【００５７】
気圧制御手段１３ａ４は、温度算出手段１３ａ２によって算出された温度に基づき硬度算出手段１３ａ３により算出された袋３０の硬度を得るための気圧を、硬度・気圧対応記録部１３ｄに記録された対応表から算出する。次いで、気圧制御手段１３ａ４は、算出した気圧で気圧・デューティー比対応記録部１３ｅに記録された対応表を参照することにより、算出した気圧に応じたＰＷＭ信号のデューティー比を設定する。例えば、硬度算出手段１３ａ３が袋３０の硬度を段階４と決定した場合には、気圧制御手段１３ａ４は、段階４で図４に示した対応表を参照することにより、段階４の硬度を得るための気圧を−３０［ｋＰａ］と決定する。そして、気圧制御手段１３ａ４は、図５に示した対応表を参照することにより、袋３０内の気圧を−３０［ｋＰａ］にするためのデューティー比を６［％］と決定する。
【００５８】
最後に、気圧制御実行手段１３ａ５は、袋３０内の気圧を調整（制御）するために、気圧制御手段１３ａ４により設定されたデューティー比に基づいて真空ポンプ２０のモータ回転数を制御する。具体的には、気圧制御実行手段１３ａ５は、気圧制御手段１３ａ４により設定されたデューティー比を有するＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を、デューティー比出力部１４を介して真空ポンプ２０に供給する。
【００５９】
このように、ＣＰＵ１１は、例えば、袋３０の周囲環境の温度が上昇していると判断すると、ＰＷＭ信号のデューティー比を低下させてもよい。すなわち、ＣＰＵ１１は、袋３０の周囲環境の温度の上昇とともに袋３０の硬度を段階７から段階１まで順に低下させてもよい。これにより、温度が上昇するにつれて柔らかくなる食品（例えばアイスクリーム）の食感をユーザに提示することができる。
【００６０】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ａに従い、さらに気圧受信手段１３ａ６として機能してもよい。この場合、気圧受信手段１３ａ６が負圧センサ４０から袋３０内の気圧の計測値を受信し、気圧制御手段１３ａ４は、袋３０内の気圧が硬度算出手段１３ａ３により算出された硬度を得るための気圧になるように、気圧受信手段１３ａ６により受信された計測値に基づいてデューティー比を調整してもよい。
【００６１】
（効果）
以上のように、擬似食感提示装置１は、袋３０に取り付けられた温度センサ５０を使用して袋３０の周囲環境の温度をモニターする。そして、擬似食感提示装置１は、例えば、袋３０の周囲環境の温度が上昇することに伴って袋３０内の粉粒体の密度を低下させてもよい。袋３０内の粉粒体の密度を低下させることにより、ジャミング転移によって袋３０の硬度が低下する。本実施形態では、袋３０内の粉粒体の密度は、袋３０内の気圧を変化させることで制御される。これにより、温度が高くなると全体が連続的に柔らかくなるなどといった食感、例えばアイスクリームのような食感、をユーザに提示することができる。
【００６２】
（変形例）
上述した例では、温度センサ５０が袋３０の外表面に配置される。しかしながら、温度センサ５０は、袋３０の内表面に配置されてもよい。ここで、袋３０の内表面は、袋３０の内側の面である。具体的には、袋３０の内表面は、粉粒体が封入される内部空間を規定する面である。
【００６３】
温度センサ５０が袋３０の内表面に配置される例では、温度算出手段１３ａ２は、袋３０自体の温度を算出することになる。温度センサ５０により得られた温度の計測値に基づいて袋３０の温度を算出する方法は、上述した袋３０の周囲環境の温度を算出する方法と同様であるため、その説明を省略する。
【００６４】
温度・硬度対応記録部１３ｃに記録された対応表は、温度が高くなるほど、袋３０の硬度が高くなるように設定されてもよい。このようにすると、温度が上昇するにつれて硬くなる食品の食感をユーザに提示することが可能になる。
【００６５】
温度センサ５０に代えて、湿度センサが使用されてもよい。湿度センサが使用される場合、ＣＰＵ１１は、袋３０の周囲環境の湿度をモニターし、袋３０の周囲環境の湿度の変化に伴って袋３０内の粉粒体の密度を制御する。
【００６６】
上述した例では、封入体が１つの袋３０で構成される。しかしながら、封入体を、各々に粉粒体が封入された複数の袋で構成してもよい。封入体を、例えば蜜柑などの房が連なるように複数の袋を並列に配置した構造（第１の構造）に形成してもよいし、複数の袋を入れ子状に配置した多重構造（第２の構造）を形成してもよい。例えば２つの袋による多重構造では、一方の袋（外側の袋）に他方の袋（内側の袋）全体が覆われる。第２の構造では、袋毎に硬度を制御することにより、例えばフォンダンショコラのような内外で異なる食感を有する食品の食感を表現することができる。
【００６７】
また、封入体を、第１の構造と第２の構造を組み合わせた構造（第３の構造）に形成してもよい。例えば、封入体が第１、第２および第３の袋を有し、第１の袋が第２および第３の袋全体を覆い、第１の袋内で第２および第３の袋が並列に配置する。第３の構造では、例えば、房が連なった蜜柑をフォンダンショコラの内部に入れたもののような食感を表現することができる。
【００６８】
封入体を複数の袋からなる構成とした場合、袋毎に粉粒体の素材を変えてもよい。例えば、複数の袋のうちの１つと複数の袋のうちの別の１つとで異なる素材の粉粒体が使用されてもよい。例えば封入体が第１および第２の袋を有する場合、第１の袋にコーヒー粉が封入され、第２の袋に片栗粉が封入されてよい。例えば封入体が第１、第２および第３の袋を有する場合、第１および第２の袋にコーヒー粉が封入され、第３の袋に片栗粉が封入されてよい。
【００６９】
封入体を複数の袋からなる構成とした場合、袋毎に袋の材料を変えてもよい。例えば封入体が第１および第２の袋を有する場合、第１の袋が天然ゴムで形成され、第２の袋がシリコンで形成されてよい。例えば封入体が第１、第２および第３の袋を有する場合、第１および第２の袋が天然ゴムで形成され、第３の袋がシリコンで形成されてよい。
【００７０】
封入体を複数の袋からなる構成とした場合、袋毎に粉粒体の密度を制御する。これにより、部分毎に硬さが異なる食感、具体的には、温度の高い箇所のみが柔らかくなるなどといった食感をユーザに提示することができる。
【００７１】
なお、複数の袋のうちの少なくとも１つについて、粉粒体の密度を制御するようにすればよい。言い換えると、複数の袋のうちの１つまたはいくつかについては、粉粒体の密度を制御しなくてもよい。
【００７２】
さらに、袋３０を複数の部分に分け、部分毎に粉粒体の密度を制御することで、部分毎に硬さが異なる食感をユーザに提示することができる。
【００７３】
擬似食感提示装置１は、袋３０内に封入された粉粒体の密度を計測する密度計測機能（密度センサ）をさらに備えていてもよい。例えば、密度計測機能は、袋３０内の粉粒体の容量、初期状態の袋３０の体積（容積）、および袋３０内に残存する空気量を予め把握し、次いで袋３０から排出するまたは袋３０に流入する空気の体積（容積）を計測することで粉粒体の密度を計測することができる。
【００７４】
空気の排出または流入に伴って粉粒体が袋３０に出入りする場合には、上記の袋３０内の粉粒体の容量は変化する。粉粒体の流出量または流入量とともに、袋３０内に残存する空気量の変動を考慮することで、袋３０内の粉粒体の密度を正確に計測することが可能である。
【００７５】
擬似食感提示装置１のＣＰＵ１１は、計測された粉粒体の密度に基づいて袋３０の硬度を算出することができる。
【００７６】
上述した例では、真空ポンプ２０を用いて袋３０内の気圧を制御することで袋３０内の粉粒体の密度を変化させる。しかしながら、粉粒体を袋３０から流出させるまたは袋３０へ流入させる構造を設け、袋３０内に存在する粉粒体の容量を制御することにより、粉粒体の密度を変化させてもよい。
【００７７】
さらに真空ポンプと粉粒体の流出入を組み合わせることで、袋３０の硬度（または粉粒体の密度）を保ちつつ、袋３０の容量（大きさ）の増減および形状を変化させたり、袋３０の形状を保ちつつ、硬度を変化させたりすることも可能である。
【００７８】
［第２の実施形態］
（構成）
図９は、第２の実施形態に係る擬似食感提示装置２の構成を概略的に示している。図９に示すように、擬似食感提示装置２は、マイコン１０、真空ポンプ２０、袋３０、負圧センサ４０、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。図９において、図２に示した構成要素と同様の構成要素に同様の符号を付して、それらの構成要素についての説明を省略する。
【００７９】
マイコン１０は、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２、記録部１３、デューティー比出力部１４、外部機器データ入力部１５、データ出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１６、および入力部１７を備える。ＣＰＵ１１は、システムバスＢＵＳを介して、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、記録部１３、デューティー比出力部１４、外部機器データ入力部１５、データ出力インタフェース１６、および入力部１７に接続される。
【００８０】
記録部１３は、擬似食感提示処理プログラム１３ｇが格納されるプログラムエリア、経過時間・硬度対応記録部１３ｈ、硬度・気圧対応記録部１３ｄ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅ、および気圧記録部１３ｆを備える。
【００８１】
擬似食感提示処理プログラム１３ｇは、ＣＰＵ１１により作業エリア１２ａを用いて実行される。擬似食感提示処理プログラム１３ｇは、ＣＰＵ１１によって実行されると、ＣＰＵ１１に後述する擬似食感提示処理を行わせる。
【００８２】
経過時間・硬度対応記録部１３ｈは、基準時刻から経過した時間である経過時間と、袋３０の硬度と、を対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。本実施形態では、基準時刻は、ユーザ６０が袋３０を口に入れた時刻である。対応表は、例えば、経過時間が増大するほど、袋３０の硬度が低くなるように設定されてもよい。対応表は、第１の実施形態において説明した温度・硬度対応記録部１３ｃに記録された対応表を作成する方法と同様の方法により作成することができるので、その具体的な説明を省略する。
【００８３】
入力部１７は、例えば、ハードウェアボタンであり、袋３０を自身の口に入れたことをユーザ６０が擬似食感提示装置２に入力するために使用される。ユーザは、袋３０を口に入れるタイミングでボタンを押下する。入力部１７は、ボタンに限らず、マイクロフォンなどの他の入力装置であってよい。入力部１７がマイクロフォンである場合、ユーザは、袋３０を自身の口に入れることを音声で入力する。
【００８４】
なお、入力部１７は、マイコン１０の筐体とは異なる場所、例えばパーソナルコンピュータＰＣに設けられてもよい。
【００８５】
このように構成された擬似食感提示装置２は、ＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｇに記述された命令に従い各構成要素の動作を制御することにより、次に説明する擬似食感提示処理を実現する。
【００８６】
（動作）
図１０は、本実施形態に係る擬似食感提示処理を概略的に示している。図１０に示される擬似食感提示処理は、ＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｇを実行することにより実現される。ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｇに従い、判断手段１３ｇ１、経過時間算出手段１３ｇ２、硬度算出手段１３ｇ３、気圧制御手段１３ｇ４、および気圧制御実行手段１３ｇ５として機能する。
【００８７】
判断手段１３ｇ１は、ユーザ６０による入力部１７の操作に応じて、袋３０がユーザ６０の口腔内に入ったことを判断する。ユーザ６０が袋３０を口に入れる際にボタンを押下する例では、判断手段１３ｇ１は、ボタンが押下されたことを検出すると、ユーザ６０が袋３０を口に入れたと判断する。判断手段１３ｇ１は、ボタンが再度押下されたことを検出すると、ユーザ６０が袋３０を口から出したと判断してもよい。
【００８８】
経過時間算出手段１３ｇ２は、ユーザ６０が袋３０を口に入れたと判断手段１３ｇ１が判断したことに応じて、経過時間を算出する。具体的には、経過時間算出手段１３ｇ２は、ユーザ６０が袋３０を口に入れたと判断手段１３ｇ１が判断した時刻を基準時刻とし、基準時刻からの経過時間を算出する。
【００８９】
硬度算出手段１３ｇ３は、経過時間・硬度対応記録部１３ｈに記録された対応表に従い、経過時間算出手段１３ｇ２によって算出された経過時間に応じた袋３０の硬度を算出する。
【００９０】
気圧制御手段１３ｇ４および気圧制御実行手段１３ｇ５は、前述した気圧制御手段１３ａ４および気圧制御実行手段１３ａ５（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧制御手段１３ｇ４および気圧制御実行手段１３ｇ５についての説明は省略する。
【００９１】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｇに従い、気圧受信手段１３ｇ６として更に機能してもよい。気圧受信手段１３ｇ６は前述した気圧受信手段１３ａ６（図６）と同じ処理を行う。このため、気圧受信手段１３ｇ６についての説明は省略する。
【００９２】
すなわち、硬度算出手段１３ｇ３により算出された硬度を実現するために袋３０内の粉粒体の密度を制御する処理については、第１の実施形態と第２の実施形態とで共通である。
【００９３】
（効果）
以上のように、擬似食感提示装置２は、ユーザ６０が袋３０を口に含んでいる時間を経過時間としてモニターする。そして、擬似食感提示装置２は、例えば、経過時間が長くなることに伴って袋３０内の粉粒体の密度を低下させてもよい。袋３０内の粉粒体の密度を低下させることにより、ジャミング転移によって袋３０の硬度が低下する。これにより、時間が経過するにつれて全体が連続的に柔らかくなるなどといった食感、例えばアイスクリームのような食感、をユーザに提示することができる。
【００９４】
（変形例）
上述した例では、袋３０がユーザの口に入ったことの判断をユーザからの入力に基づいて行っている。袋３０がユーザの口に入ったことを判断する方法は、上記の例に限定されない。
例えば、袋３０に湿度センサを設置し、判断手段１３ｇ１は、湿度センサにより計測される袋３０の外部の湿度に基づいて、判断を行ってよい。具体的には、判断手段１３ｇ１は、湿度の計測値が時刻ｔでしきい値未満であったが時刻ｔ＋１でしきい値以上になったときに、ユーザが袋３０を口に入れたと判断する。時刻ｔと時刻ｔ＋１との差は例えば１０ミリ秒である。また、判断手段１３ｇ１は、湿度の計測値が時刻ｔでしきい値以上であったが時刻ｔ＋１でしきい値未満になったときに、ユーザが袋３０を口から出したと判断してよい。湿度センサに代えて、温度センサや水分センサを使用してもよい。
【００９５】
ＣＰＵ１１は、袋３０がユーザの口に入ったと判断したことに応じて、袋３０内の粉粒体の密度、この例では袋３０内の気圧、を制御してもよい。湿度センサまたは温度センサを使用して判断を行う場合、袋３０がユーザの口に入った後に袋３０がユーザの口に入ったと判断されることになる。このため、袋３０がユーザの口に入ったと判断したことに応じて袋３０内の粉粒体の密度を制御することにより、ユーザ６０が袋３０を口に入れた直後に袋３０の硬度を変化させることができるようになる。
【００９６】
基準時刻は、袋３０がユーザ６０の口に入った時刻に限らない。基準時刻は、袋３０がユーザ６０の口に入った時刻より前の時刻であってもよい。すなわち、経過時間は、袋３０がユーザ６０の口に含まれている期間だけでなく、袋３０がユーザ６０の口に含まれていない期間も含まれ得る。
【００９７】
袋３０に温度センサまたは湿度センサを設けて、温度または湿度の経過時間に応じた累積値に基づいて袋３０内の粉粒体の密度を制御するようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ１１は、上述した方法のいずれかに従って袋３０がユーザ６０の口に入った時刻を基準時刻として特定し、温度または湿度の計測値について基準時刻から現在時刻までの累積値（経過時間に応じた累積値）を算出する。そして、ＣＰＵ１１は、算出した温度または湿度の計測値の累積値に応じた袋３０の硬度を算出し、上述したものと同様にして袋３０内の粉粒体の密度を制御する。このように、温度または湿度と経過時間との２つの指標に基づいて粉粒体の密度を制御することにより、アイスクリームのように全体が連続的に柔らかくなる食感の再現性を向上することができる。
【００９８】
例えば、ユーザ６０が袋３０を口に含んだ状態で口を大きく開けると、袋３０の周囲環境の温度または湿度が一時的に下がることがある。その場合、袋３０の硬度が一時的に戻る（上昇する）ことがある。累積値に基づく制御を行うことにより、袋３０の硬度が一時的に戻ることを防止することができる。
【００９９】
［第３の実施形態］
（構成）
図１１は、第３の実施形態に係る擬似食感提示装置３の構成を概略的に示している。図１１に示すように、擬似食感提示装置３は、マイコン１０、真空ポンプ２０、袋３０、負圧センサ４０、複数の水分センサ５２、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。図１１において、図２に示した構成要素と同様の構成要素に同様の符号を付して、それらの構成要素についての説明を省略する。
【０１００】
複数の水分センサ５２はそれぞれ、袋３０の表面上の複数の位置（センサ位置）に配置される。水分センサ５２は、袋３０の外表面に配置される。水分センサ５２は、センサ位置に付着した水分量（唾液量）を計測し、水分量の計測値とその計測時刻とを含む水分量データをマイコン１０に送出する。水分センサ５２は、所定の時間間隔で（例えば１０ミリ秒間隔で）計測値を得て、水分量データをリアルタイムに出力する。
【０１０１】
本実施形態のように複数の水分センサ５２を袋３０に設けることが好ましいが、１つの水分センサ５２のみが袋３０に設けられていてもよい。
【０１０２】
マイコン１０内の記録部１３は、擬似食感提示処理プログラム１３ｉが格納されるプログラムエリア、水分量記録部１３ｊ、水分量・硬度対応記録部１３ｋ、硬度・気圧対応記録部１３ｄ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅ、および気圧記録部１３ｆを備える。
【０１０３】
擬似食感提示処理プログラム１３ｉは、ＣＰＵ１１により作業エリア１２ａを用いて実行される。擬似食感提示処理プログラム１３ｉは、ＣＰＵ１１によって実行されると、ＣＰＵ１１に後述する擬似食感提示処理を行わせる。
【０１０４】
水分量記録部１３ｊは、複数の水分センサ５２により計測された水分量を計測時刻と対応付けて記録する。
【０１０５】
水分量・硬度対応記録部１３ｋは、袋３０に付着した水分量と袋３０の硬度とを対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。対応表は、例えば、水分量が増大するほど、袋３０の硬度が低くなるように設定されてもよい。対応表は、第１の実施形態において説明した温度・硬度対応記録部１３ｃに記録された対応表を作成する方法と同様の方法により作成することができるので、その具体的な説明を省略する。
【０１０６】
（動作）
図１２は、本実施形態に係る擬似食感提示処理を概略的に示している。図１２に示される擬似食感提示処理は、ＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｉを実行することにより実現される。ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｉに従い、計測値受信手段１３ｉ１、水分量算出手段１３ｉ２、硬度算出手段１３ｉ３、気圧制御手段１３ｉ４、および気圧制御実行手段１３ｉ５として機能する。
【０１０７】
計測値受信手段１３ｉ１は、外部機器データ入力部１５を介して複数の水分センサ５２から水分量データを受信し、受信した水分量データを水分量記録部１３ｊに記録する。
【０１０８】
水分量算出手段１３ｉ２は、計測値受信手段１３ｉ１により受信された水分量データに基づいて、袋３０に付着している水分量を算出する。一例では、水分量算出手段１３ｉ２は、複数のセンサ位置における水分量の計測値（最新の計測値）を合計した合計値を、袋３０に付着している水分量として算出してよい。他の例では、水分量算出手段１３ｉ２は、複数のセンサ位置における水分量の計測値（最新の計測値）のうちの最も高い計測値を、袋３０に付着している水分量として算出してよい。
【０１０９】
硬度算出手段１３ｉ３は、水分量・硬度対応記録部１３ｋに記録された対応表に従い、水分量算出手段１３ｉ２によって算出された水分量に応じた袋３０の硬度を算出する。
【０１１０】
気圧制御手段１３ｉ４および気圧制御実行手段１３ｉ５は、前述した気圧制御手段１３ａ４および気圧制御実行手段１３ａ５（図６）と同じ処理を行う。このため、気圧制御手段１３ｉ４および気圧制御実行手段１３ｉ５についての説明は省略する。
【０１１１】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｉに従い、気圧受信手段１３ｉ６として更に機能してもよい。気圧受信手段１３ｉ６は前述した気圧受信手段１３ａ６（図６）と同じ処理を行う。このため、気圧受信手段１３ｉ６についての説明は省略する。
【０１１２】
すなわち、硬度算出手段１３ｉ３により算出された硬度を実現するために袋３０内の粉粒体の密度を制御する処理については、第１の実施形態と第３の実施形態とで共通である。
【０１１３】
（効果）
以上のように、擬似食感提示装置３は、袋３０に付着している水分（唾液）の量をモニターする。そして、擬似食感提示装置３は、例えば、袋３０に付着している水分量が多くなることに伴って袋３０内の粉粒体の密度を低下させてもよい。袋３０内の粉粒体の密度を低下させることにより、ジャミング転移によって袋３０の硬度が低下する。これにより、食品に付着した唾液量が多くなるにつれて全体が連続的に柔らかくなるなどといった食感をユーザに提示することができる。
【０１１４】
（変形例）
上述した例では、封入体が１つの袋３０で構成されている。これに代えて、封入体を複数の袋３０で構成してもよい。封入体は、上述した第１の構造、第２の構造、および第３の構造のいずれか１つの構造を有してよい。
【０１１５】
例えば封入体が第１の構造を有する場合、複数の袋３０の各々に複数の水分センサ５２が配置される。ＣＰＵ１１は、付着した水分量を袋３０毎に算出し、算出結果に基づいて硬度を袋３０毎に制御する。これにより、唾液が多く付着した箇所のみが柔らかくなるなどといった食感を提示することができるようになる。
【０１１６】
水分量算出手段１３ｉ２は、基準時刻から現在時刻までの水分量の計測値を累積した累積値、すなわち水分量の経過時間に応じた累積値を水分センサ５２毎に算出し、水分センサ５２毎の累積値を合計したものを、袋３０に付着している水分量として算出してもよい。また、水分量算出手段１３ｉ２は、基準時刻から現在時刻までの水分量の計測値を累積した累積値を水分センサ５２毎に算出し、水分センサ５２毎の累積値のうちの最も大きいものを、袋３０に付着している水分量として算出してもよい。
【０１１７】
上記の基準時刻または経過時間を算出する方法としては、第２の実施形態において説明したものと同様の方法を使用することができる。例えば、袋３０に取り付けられた水分センサにより計測された、袋３０に付着した水分量としきい値との比較に基づいて、ユーザ６０が袋３０を口に入れたことを判断し、その時刻を基準時刻として決定してよい。なお、本実施形態においては、ユーザ６０の口腔に対する袋３０の相対的な位置などに基づいて、ユーザ６０が袋３０を口に入れたことを判断するようにしてもよい。
【０１１８】
上述した実施形態では、袋３０の周囲環境の温度、袋３０の周囲環境の湿度、袋３０の温度、袋３０に付着した水分量、袋３０がユーザ６０の口に入ったときからの経過時間などといった、袋３０が存在する環境を表す指標を計測し、計測した指標に基づいて袋３０内の粉粒体の密度を制御し、ジャミング転移を利用して袋３０の硬さを制御する。これにより、ユーザに食感を擬似的に提示することができる。
【０１１９】
（その他）
第１の実施形態では、袋３０の硬度として７つの段階が使用される。これらの段階ついて、人が袋３０を咀嚼したときに硬度差を知覚可能な段階の組み合わせを特定する方法について説明する。なお、咀嚼以外のユーザの口腔による袋３０への作用（例えば袋３０を舌と上あごで挟む行為）についても、同様の方法を適用することができる。
【０１２０】
まず、被験者に袋３０を咀嚼させる実験（１．実験条件、２．実験方法、３．実験結果）について説明する。この実験で得られた結果を参照することで、人がいずれか２つの段階間で硬度差を口内で知覚可能かについて特定することができる。
【０１２１】
１．実験条件
真空ポンプ２０による袋３０内の空気の吸引により、袋３０内の気圧を０［ｋＰａ］〜−６０［ｋＰａ］まで変化させ、袋３０の硬度を段階１から段階７まで変化させる。
【０１２２】
後述する実験方法にて、真空ポンプ２０により設定された２つの段階間で（例えば段階１と段階２との間で）硬度比較を行う。当該硬度比較ではシェフェの一対比較法を用いる。つまり、被験者に異なる２つの硬度（例えば段階１の硬度と段階２の硬度）の袋３０を順番に咀嚼してもらい、どちらがどの程度硬いかをレベル評価する。これを評価対象となる全ての段階の組み合わせに対して行う。
【０１２３】
１つの袋３０を使用して異なる２つの硬度を生成し、被験者に２つの硬度の袋３０を順番に咀嚼してもらってもよい。また、硬度の異なる袋３０を２つ用意して、被験者に硬度の異なる２つの袋３０を順番に咀嚼してもらってもよい。
【０１２４】
具体的には、例えば段階１と段階２の硬度を比較し、どちらの段階がどの程度硬いかを、例えば、１〜５までのレベルで評価する。このレベル評価を段階１から段階７までの組み合わせについて行うことから、合計で７Ｃ２＝２１通りの組み合わせに対してレベル評価を行う。
【０１２５】
すなわち、段階１と段階２、段階１と段階３、…、段階１と段階７のそれぞれの組み合わせでレベル評価し、次に段階２と段階３、段階２と段階４、…、段階２と段階７のそれぞれの組み合わせでレベル評価し、更に段階３と段階４、…、段階４と段階５、…、段階５と段階６のそれぞれの組み合わせでレベル評価し、そして最後に段階６と段階７の組み合わせでレベル評価する。
【０１２６】
ここで、５つのレベルを、（ｉ）「１回目に咀嚼した方がとても硬い」、（ｉｉ）「１回目に咀嚼した方がやや硬い」、（ｉｉｉ）「１回目と２回目に咀嚼したものは同程度の硬さである」、（ｉｖ）「２回目に咀嚼した方がやや硬い」、（ｖ）「２回目に咀嚼した方がとても硬い」とし、上記の（ｉ）〜（ｖ）をスコア（数値）に変換する。
【０１２７】
具体的には、１回目の段階に対するスコアに関しては、（ｉ）を選択した場合、「４」、（ｉｉ）を選択した場合、これを「２」とそれぞれスコアに変換する。同様に（ｉｉｉ）を「０」、（ｉｖ）を「−２」、そして（ｖ）を「−４」にそれぞれスコア変換する。逆に、２回目の段階に対するスコアに関しては、（ｉ）を選択した場合、「−４」、（ｉｉ）を選択した場合、これを「−２」とそれぞれスコアに変換する。同様に（ｉｉｉ）を「０」、（ｉｖ）を「２」、そして（ｖ）を「４」にそれぞれスコア変換する。つまり、比較対象に対して硬いと知覚されると、各段階のスコアは大きくなる。
【０１２８】
このように、比較した段階に対する各段階の相対的な硬さのレベル評価をスコア変換する。このスコア変換を前記２１通りの評価に対して行う。
【０１２９】
こうして、各段階の持つスコアを平均した数値を、各段階における相対的スコアとしてプロットする。プロットした結果については、図１３を参照して後述する。
【０１３０】
２．実験方法
実験では、被験者が、下記の（２−１）〜（２−４）までの作業を１度練習し、その練習が終了したら、（２−１）〜（２−４）の工程を、前記２１通りについて行う。
【０１３１】
（２−１）真空ポンプ２０により硬度が第１の段階に維持されている袋３０を１０秒間下記（ア）〜（ウ）の条件を満足するように咀嚼する（これを１回目の咀嚼とする）。
具体的には、
（ア）ユーザ６０から見て右側の、前歯と奥歯の間、で咀嚼を行う。
（イ）袋３０の中心部付近で咀嚼を行う。
（ウ）いつもの食事をとるように、普段通りの咀嚼を行う。
【０１３２】
（２−２）咀嚼が終わったら１０秒間待機する。待機中、袋の中身を均等に広げる。
【０１３３】
（２−３）真空ポンプ２０により硬度が第２の段階に維持されている袋３０を１０秒間上記（ア）〜（ウ）の条件を満足するように咀嚼する（これを２回目の咀嚼とする）。
【０１３４】
（２−４）終了したら１回目の咀嚼時（２−１）と２回目の咀嚼時（２−３）とを比較してどちらの方が硬かったかを、被験者ｋ人（ｋ：自然数）に（ｉ）〜（ｖ）でレベル評価してもらう。
【０１３５】
３．実験結果
図５に、実験結果を示す。図５は、シェフェの一対比較法に従ってプロットした、各段階の官能評価の結果を示す図（グラフ）である。官能評価とは、ユーザの感覚を使って対象の特性（ここでは、袋３０の硬度）を評価することをいう。
【０１３６】
まず、グラフ中の計測データの読み方を説明する。グラフの横軸（硬さの心理尺度）上に各段階における相対的スコアがプロットされている。このスコアは、被験者ｋ人が前記２１通りの組み合わせについて相対的な硬さのレベル評価を行った結果であるため、各段階のスコアは相対的なスコアとして硬さの心理尺度上にプロットされる。グラフの横軸は、硬さの心理尺度となっており、４が最も硬く、−４が最も柔らかく感じたときの相対的なスコアとなっている。
【０１３７】
つまり、例えば段階２から段階１を見たときに、被験者ｋ人が段階１を非常に柔らかく感じており、結果、段階２から見て段階１との差は心理尺度上において約「−１．７」となった。
【０１３８】
これに対して、段階を例えば段階５、段階６そして段階７へとその袋３０の硬度を上昇させたとき、段階２からみて段階５、６、７の硬度を有する袋は段階２と異なる硬度を有することは分かるが、段階５、段階６、および段階７間ではその硬度に違いをあまり感じなくなっており、結果、段階５と段階６との間の心理尺度上の差は約「０．４」、そして、段階６と段階７との間でその差は約「０．２」と小さい値となった。
【０１３９】
そして、例えば段階７からみた段階１の硬度は、硬度が段階７の袋３０を咀嚼したときよりもかなり柔らかく感じており、結果、段階１と段階７との間の心理尺度上の差は約「−３．８」となった。
【０１４０】
ここで、各段階間に実線、および当該実線の上、若しくは下に「＊」、「＊＊」を付す。これら実線および「＊」、「＊＊」は、２つの段階（例えば、段階１と段階２との）間で「ある一定の有意差がある」ことを示す。「有意差」とは、偶然や誤差で生じた差ではなく、「意味のある差」のことを指す。
【０１４１】
例えば、段階１と段階２とが実線で結ばれ、かつ「＊＊（ｐ＜０．０１）」が付されている。さらに、例えば、段階４と段階７とが実線で結ばれ、かつ「＊（ｐ＜０．０５）」が付されている。
【０１４２】
ここで、ｐとはｐ値のことであり、ｐ値とは、有意差が生じているか否かを判断する指標であり、当該ｐ値が有意水準（通常では５％）よりも低い値であると有意差があると判断される。さらに、有意水準とは、ある事象が起こる確率が偶然とは考えにくい（有意である）と判断する基準となる確率である。つまり、ある事象（例えば、段階１と段階２との段階評価において、（ｉ）「１回目に咀嚼した方がとても硬い」という結果）が発生する際に得られるｐ値が５％以下であれば、その事象で得られた計測結果は偶然とは考えにくく、すなわち有意差があると判断する。
【０１４３】
本実験では、段階１と段階２から段階７との組み合わせ、段階２と段階４から段階７との組み合わせ、段階３と段階５から段階７との組み合わせ、におけるレベル評価では、ｐ値＝０．０１以下（＜有意水準＝１％）を得たため、９９％以上の確率で、ユーザ６０が硬度差を口内で知覚できることが判明した。
【０１４４】
なお、段階４と段階７との組み合わせにおける評価では、０．０１＜ｐ値＜０．０５を得ているため、９５％以上の確率で、ユーザ６０が硬度差を口内で知覚できることが判明した。
【０１４５】
このように、本実験において、段階１と段階２から段階７との間、段階２と段階４から段階７との間、段階３と段階５から段階７との間、段階４と段階７との間で、ユーザ６０が硬度の差を知覚できると判断された。
【０１４６】
袋３０の硬度を段階７から、より低い段階へ変化させる場合を考える。図１３を参照すると、硬度差を知覚可能な段階間で袋３０の硬度を変化させようとすると、以下の５つのパターンがある。
（１）段階７、段階４、段階２、段階１
（２）段階７、段階４、段階１
（３）段階７、段階３、段階１
（４）段階７、段階２、段階１
（５）段階７、段階１
【０１４７】
パターン（１）に従って袋３０の硬度を変化させる場合、４段階で食感（硬さ）の変化をユーザに提示することができる。パターン（２）〜（４）では３段階で、パターン（５）では２段階で食感の変化をユーザに提示できる。
【０１４８】
さらに、袋３０の硬度を段階６から低い段階へ変化させる場合などでは、最大で３段階で食感の変化を提示できる。
【０１４９】
したがって、最も多段階で食感の変化を表現できる上記のパターン（１）を使用することが好ましい。
【０１５０】
同様にして、袋３０の硬度をより高い段階に変化させる場合には、段階１、段階２、段階４、段階７と段階を変化させるパターンを使用することが好ましい。
【０１５１】
上述した実施形態では、硬度差を知覚可能な段階間で袋３０の硬度を変化させるように袋３０内の粉粒体の密度（袋３０内の気圧）を制御してもよく、単に段階的に（例えば段階７、段階６、段階５、・・・、段階１と）袋３０の硬度を変化させるように袋３０内の粉粒体の密度を制御してもよい。
【０１５２】
なお、各段階での袋３０の硬度は、袋３０の材料、厚さ、または形状、粉粒体の材料または容量などに依存する。このため、上記で得られた人が袋３０を咀嚼したときに硬度差を知覚可能な段階の組み合わせは例示に過ぎない。
【０１５３】
次に、気圧・デューティー比対応記録部１３ｅに記録されたデータベースを作成する方法について説明する。
【０１５４】
１．手順
（１）デューティー比を０［％］から１００［％］（常にＯＮ）まで変化させる。
（２）デューティー比をそれぞれ指定してから、２秒経過した後、１０［ｍｓ］毎に合計１００回袋３０内の気圧［ｋＰａ］を取得する。
（３）１００回取得した袋３０内の気圧［ｋＰａ］の平均値を算出する。
【０１５５】
２．結果
上記の手順を実行することにより、図５に示すような、真空ポンプ２０を駆動するＰＷＭ信号のデューティー比と袋３０内の気圧との関係を示すデータベースが得られる。
【０１５６】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が異なる形態にして組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。
【符号の説明】
【０１５７】
１…擬似食感提示装置、
１０…マイコン、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１２ａ…作業エリア、
１３…記録部、１３ａ…擬似食感提示処理プログラム、１３ａ１…計測値受信手段、
１３ａ２…温度算出手段、１３ａ３…硬度算出手段、１３ａ４…気圧制御手段、
１３ａ５…気圧制御実行手段、１３ａ６…気圧受信手段、１３ｂ…温度記録部、
１３ｃ…温度・硬度対応記録部、１３ｄ…硬度・気圧対応記録部、
１３ｅ…気圧・デューティー比対応記録部、１３ｆ…気圧記録部、
１４…デューティー比出力部、１５…外部機器データ入力部、
１６…データ出力インタフェース、２０…真空ポンプ、２０ａ…吸引口、
３０…袋、３０ａ…空気口、４０…負圧センサ、５０…温度センサ、
６０…ユーザ、ＧＴ１，ＧＴ２…フレシキブルチューブ
２…擬似食感提示装置、
１３ｇ…擬似食感提示処理プログラム、１３ｇ１…判断手段、
１３ｇ２…経過時間算出手段、１３ｇ３…硬度算出手段、１３ｇ４…気圧制御手段、
１３ｇ５…気圧制御実行手段、１３ｇ６…気圧受信手段、
１３ｈ…経過時間・硬度対応記録部、１７…入力部、
３…擬似食感提示装置、
１３ｉ…擬似食感提示処理プログラム、１３ｉ１…計測値受信手段、
１３ｉ２…水分量算出手段、１３ｉ３…硬度算出手段、１３ｉ４…気圧制御手段、
１３ｉ５…気圧制御実行手段、１３ｉ６…気圧受信手段、１３ｊ…水分量記録部、
１３ｋ…水分量・硬度対応記録部、５２…水分センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2020025751.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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