(57)【要約】【課題】ユーザの作用状況に応じて粉粒体の密度を制御することで、ジャミング転移を利用した硬さおよび形状の提示を行い、擬似的な食感を提示可能な擬似食感提示装置、擬似食感提示方法、およびプログラムを提供すること。【解決手段】計測値受信手段１３ｂ１により時刻ｔとともに受信するフォトリフレクタ５０からの距離ｌの変化に応じて咀嚼回数算出手段１３ｂ２により咀嚼回数ｎをカウントする。そして、この咀嚼回数ｎに応じて袋３０の硬度ｈを知覚可能な段階で変化させるため、互いに有意差を有し、咀嚼回数ｎと対応して記憶された段階を記録している硬度・気圧対応記録部１３ｇに基づいて、現在の咀嚼回数ｎに応じて必要となる気圧を設定する。設定した気圧を袋３０内で実現させるため、気圧制御手段１３ｂ４に従って真空ポンプ２０の吸引量を制御する。【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、内部の気圧に応じて硬度が変化する封入体と、
ユーザによる前記封入体の咀嚼状況を把握する咀嚼状況把握手段と、
前記咀嚼状況把握手段により把握された咀嚼状況に応じて、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】
前記咀嚼状況把握手段は、
前記ユーザの作用状況に応じて当該ユーザによる前記封入体の咀嚼回数を計測する咀嚼回数計測手段を有し、
前記封入体制御手段は、前記咀嚼回数計測手段より計測された咀嚼回数に応じて、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、
ユーザによる咀嚼回数と、当該咀嚼回数に応じた前記封入体の硬度と、を予め対応付けて記録する咀嚼回数・硬度対応記録部と、
前記ユーザが咀嚼回数に応じた変化を知覚可能な前記封入体の硬度を、前記咀嚼回数・硬度対応記録部から抽出する硬度抽出手段と、
前記硬度抽出手段により抽出された前記封入体の硬度と、この封入体の硬度を得るために必要となる気圧と、を対応付けて記録する、硬度・気圧対応記録部と、
を有し、
前記咀嚼回数計測手段により計測された咀嚼回数に基づき前記硬度抽出手段により抽出された硬度に従って、前記硬度・気圧対応記録部に記録された気圧を選択し、選択した気圧になるよう前記封入体の気圧を制御する、請求項２に記載の擬似食感提示装置。
【請求項４】
前記咀嚼回数計測手段は、
ユーザの下顎の位置の変化を計測する手段を有し、前記位置の変化に基づいて前記ユーザによる封入体の咀嚼回数を計測する手段と、
ユーザの歯ないしは顎に掛かる圧力を計測する圧力センサを有し、前記圧力センサにより計測された圧力に基づいて前記ユーザによる封入体の咀嚼回数を計測する手段と、
前記封入体に外部から掛かる圧力を計測する圧力センサを有し、前記圧力センサにより計測された圧力に基づいて前記ユーザによる封入体の咀嚼回数を計測する手段と、
のいずれかを備える、請求項２または請求項３に記載の擬似食感提示装置。
【請求項５】
前記咀嚼回数計測手段は、前記ユーザが前記封入体を咀嚼する咀嚼音を集音する咀嚼音集音手段を有し、当該咀嚼音集音手段により集音した前記咀嚼音に基づき咀嚼回数を計測する、請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項６】
前記咀嚼状況把握手段は、
前記ユーザの下顎の位置の単位時間当たりの変化量と、
前記ユーザの歯ないしは顎に掛かる圧力と、
前記封入体に外部から掛かる圧力と、
前記封入体を咀嚼する咀嚼音の大きさまたは咀嚼音の単位時間当たりの変化量と、
のいずれかに基づき前記封入体の硬度を算出する硬度算出手段を備えた、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項７】
前記封入体の構造は、
複数の袋から構成される第１構造と、外部を覆う外皮とその外皮に全体が覆われた内皮からなる多重の袋で構成される第２構造と、前記第１構造および第２構造の組み合わせからなる第３構造と、のいずれかであり、
前記封入体制御手段は、前記第１構造ないし第３構造に含まれる少なくとも１つの袋内の気圧を制御する、請求項１ないし請求項６のうちいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項８】
前記第１構造ないし第３構造に含まれる複数の袋あるいは多重構造の袋に封入される粉粒体は、前記袋毎に当該粉粒体の素材が少なくとも１つ以上異なる、請求項７に記載の擬似食感提示装置。
【請求項９】
前記第１構造ないし第３構造に含まれる前記袋は、袋毎に当該袋の材料が少なくとも１つ以上異なる、請求項７または請求項８に記載の擬似食感提示装置。
【請求項１０】
前記封入体制御手段は、前記封入体内の気圧を制御する際に、当該気圧の単位時間当たりの変化量を制御する気圧変化量制御手段を有する、請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項１１】
前記封入体制御手段により制御される封入体内の気圧は０以下の値である、請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項１２】
前記封入体は変形可能な材料で構成され、
前記封入体の初期状態での容積と、当該封入体に封入された粉粒体の容量と、前記封入体制御手段により制御された封入体内に出し入れされる粉粒体と空気の容量とに基づいて当該封入体内の粉粒体の密度を算出する密度算出手段を備える、請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の擬似食感提示装置。
【請求項１３】
前記封入体の容量と、前記封入体に封入された粉粒体の容量と、前記封入体内の気圧と、のうちのいずれかを固定することにより当該封入体の形状を維持する形状固定手段を備えた、請求項１２に記載の擬似食感提示装置。
【請求項１４】
コンピュータが実行する擬似食感提示方法であって、
ユーザによる、粉粒体が封入された封入体の咀嚼状況を把握し、
前記把握された咀嚼状況に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する、擬似食感提示方法。
【請求項１５】
粉粒体が封入され、内部の気圧に応じて硬度が変化する封入体であって、
前記封入体の構造は、複数の袋から構成される第１構造と、外部を覆う外皮とその外皮に全体が覆われた内皮からなる多重の袋で構成される第２構造と、前記第１構造および第２構造の組み合わせからなる第３構造とのいずれかである、擬似食感提示装置。
【請求項１６】
前記第１構造ないし第３構造に含まれる複数の袋または多重構造の袋に封入される粉粒体の素材が前記袋毎に少なくとも１つ以上異なることと、前記袋の材料が前記袋毎に少なくとも１つ以上異なることと、の少なくとも一方の特徴を有する、請求項１５に記載の擬似食感提示装置。
【請求項１７】
粉粒体が封入された封入体と、
ユーザが前記封入体を舌で舐めた回数を計測する計測手段と、
前記計測された回数に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する制御手段と、
を備える擬似食感提示装置。
【請求項１８】
粉粒体が封入された封入体と、
前記封入体の回転量を計測する計測手段と、
前記計測された回転量に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する制御手段と、
を備える擬似食感提示装置。
【請求項１９】
粉粒体が封入された封入体と、
前記封入体に外部から掛かる圧力を計測する計測手段と、
前記計測された圧力に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する制御手段と、
を備える擬似食感提示装置。
【請求項２０】
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をユーザが舌で舐めた回数を計測することと、
前記計測された回数に応じて、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２１】
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回転量を計測することと、
前記計測された回転量に応じて、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２２】
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に外部から掛かる圧力を計測することと、
前記計測された圧力に応じて、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２３】
請求項１４、２０、２１、および２２のいずれか一項に記載の擬似食感提示方法をコンピュータに実行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、ユーザの口腔による対象物への作用状況（以下、「ユーザの作用状況」と称する）、例えばユーザが口内の食品に対して行なう、噛む、噛み切る、噛み砕く（咀嚼）、歯ですりつぶす、舌で舐める、口の中で転がす、歯や唇や舌などで挟む、舌で押す、などの作用状況に応じて粉粒体の密度を制御することでジャミング転移を発生させ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、ユーザの作用状況に応じて粉粒体の密度を制御できるようにし、それにより、ジャミング転移を利用した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、内部の気圧に応じて硬度が変化する封入体と、ユーザによる前記封入体の咀嚼状況を把握する咀嚼状況把握手段と、前記咀嚼状況把握手段により把握された咀嚼状況に応じて、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、ユーザが前記封入体を舌で舐めた回数を計測する計測手段と、前記計測された回数に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する制御手段と、を備える。
【００１１】
本発明の第３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、前記封入体の回転量を計測する計測手段と、前記計測された回転量に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する制御手段と、を備える。
【００１２】
本発明の第４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、前記封入体に外部から掛かる圧力を計測する計測手段と、前記計測された圧力に応じて、前記封入体内の粉粒体の密度を制御する制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１から第４の態様の各々では、粉粒体が封入体内に封入されており、封入体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って封入体の硬度が調整可能となっている。
【００１４】
第１の態様では、ユーザによる封入体の咀嚼状況に応じて封入体内の粉粒体の密度が制御される。これにより、食品を咀嚼するにつれて硬さが変化するような食感をユーザに提示することができる。
【００１５】
第２の態様では、ユーザが封入体を舌で舐めた回数に応じて封入体内の粉粒体の密度が制御される。これにより、食品を舌で舐めるにつれて硬さが変化するような食感をユーザに提示することができる。
【００１６】
第３の態様では、封入体の回転量に応じて封入体内の粉粒体の密度が制御される。これにより、食品を口の中で転がすにつれて硬さが変化するような食感をユーザに提示することができる。
【００１７】
第４の態様では、封入体に外部から掛かる圧力に応じて封入体内の粉粒体の密度が制御される。これにより、食品を歯や唇や舌などで挟んだり食品を舌で押したりするにつれて硬さが変化するような食感をユーザに提示することができる。
【００１８】
すなわち、本発明によれば、ユーザの作用状況に応じて粉粒体の密度を制御できるようにすることで、ジャミング転移を利用した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】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る擬似食感提示装置の全体構成を示した図である。
【図２】図１に示した擬似食感提示装置において、マイコンの機能構成に着目したブロック図である。
【図３】図１に示した擬似食感提示装置により実現されるしきい値算出処理を示したブロック図である。
【図４Ａ】図１に示した擬似食感提示装置に設けられたフォトリフレクタとユーザの下顎との距離（最小距離ｌｍｉｎ）を計測した様子を示した図である。
【図４Ｂ】図１に示した擬似食感提示装置に設けられたフォトリフレクタとユーザの下顎との距離（最大距離ｌｍａｘ）を計測した様子を示した図である。
【図５】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた硬度・気圧対応記録部に記録するデータベースを作成させるため、シェフェの一対比較法に従ってプロットした各段階の硬さの官能評価の結果を示した図である。
【図６】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた硬度・気圧対応記録部に記録されたデータベースであり、ユーザが一番多く硬度差を認識できる段階の組み合わせとその各段階を提示するのに必要な気圧との関係を示したデータベースである。
【図７】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた真空ポンプに設定するデューティー比と袋内の気圧との関係を示したデータベースである。
【図８】図１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である。
【図９】図１に示した擬似食感提示装置に設けられたフォトリフレクタより計測した距離に応じて咀嚼回数をカウントした様子を示した図である。
【図１０Ａ】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた真空ポンプによる吸引により、袋内を０［ｋＰａ］に調整した様子を示した図である。
【図１０Ｂ】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた真空ポンプによる吸引により、袋内を−１０［ｋＰａ］に調整した様子を示した図である。
【図１０Ｃ】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた真空ポンプによる吸引により、袋内を−３０［ｋＰａ］に調整した様子を示した図である。
【図１０Ｄ】図１に示した擬似食感提示装置に設けられた真空ポンプによる吸引により、袋内を−６０［ｋＰａ］に調整した様子を示した図である。
【図１１Ａ】図１に示した真空ポンプによる気圧の制御を停止し、袋の形状を変化させる前の様子を示した図である。
【図１１Ｂ】図１に示した袋を異なる形状に変化させている様子を示した図である。
【図１１Ｃ】異なる形状に変化させた後、真空ポンプによる気圧制御により変化させた形状を維持した袋を提示した様子を示した図である。
【図１１Ｄ】異なる形状に変化させた袋を、ユーザの口内に提示する様子を示した図である。
【図１２】第２の実施形態に係る擬似食感提示装置の構成を示したブロック図である。
【図１３】図１２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である。
【図１４】第３の実施形態に係る擬似食感提示装置の構成を示したブロック図である。
【図１５】図１４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である。
【図１６】第４の実施形態に係る擬似食感提示装置の構成を示したブロック図である。
【図１７】図１６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である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係る擬似食感提示装置、擬似食感提示方法、およびプログラムについて図面を参照して説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る擬似食感提示装置１の全体構成を示した図である。  
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、フォトリフレクタ５０、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。
【００２２】
本実施形態は、ユーザ６０の口内に入れた袋３０に対するユーザ６０の咀嚼状況に応じて、当該袋３０における粉粒体の密度を制御することで、ジャミング転移により、袋３０の様々な形状やその袋３０の異なる食感（硬度ｈ）を提示するために必要なデータベースを作成する処理（以下、データベース作成処理）と、当該データベース作成処理で作成したデータベースを用いて、袋３０の様々な形状やその袋３０の異なる食感（硬度ｈ）を提示する擬似食感提示処理から構成される。
【００２３】
以下、前記データベース作成処理および前記擬似食感提示処理を実現する構成について説明する。
【００２４】
真空ポンプ２０は、空気を吸引するための吸引口２０ａを有し、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。
【００２５】
この真空ポンプ２０内にはモータが設けられ、当該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。
【００２６】
袋３０は、例えばゴムなどの変形（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［ｋＰａ］）に応じて、様々な硬さをユーザに提示する。
【００２７】
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［ｋＰａ］をセンシングする機能を有する。
【００２８】
フォトリフレクタ５０は、例えばユーザ６０の頭部に装着されるヘッドフォン型の装着物を利用して設けられ、当該フォトリフレクタ５０からユーザの下顎ｌｊ部分までの距離ｌを計測する機能を有する。
【００２９】
マイコン１０は、信号線Ｓで真空ポンプ２０、負圧センサ４０、フォトリフレクタ５０、およびパーソナルコンピュータＰＣと接続される。なお、有線通信に代えて、無線通信が利用されてもよい。
【００３０】
パーソナルコンピュータＰＣは、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、下顎ｌｊまでの距離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。
【００３１】
図２は、擬似食感提示装置１において、マイコン１０の機能構成に着目したブロック図である。
【００３２】
マイコン１０は、制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１を備えている。
【００３３】
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（Ｉ／Ｆ）１６に接続される。
【００３４】
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、データベース作成に使用されるしきい値算出プログラム１３ａおよび擬似食感提示処理プログラム１３ｂが格納されるプログラムエリア、距離記録部１３ｃ、最大値・最小値記録部１３ｄ、しきい値記録部１３ｅ、咀嚼回数・硬度対応記録部１３ｆ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ、および気圧記録部１３ｉを備える。
【００３５】
しきい値算出プログラム１３ａおよび擬似食感提示処理プログラム１３ｂのそれぞれは、ＣＰＵ１１により作業エリア１２ａを用いて起動・実行され、しきい値算出プログラム１３ａおよび擬似食感提示処理プログラム１３ｂに基づいたＣＰＵ１１からの制御信号に従って、回路各部の動作を制御することで後述するデータベース作成処理および擬似食感提示処理を実現する。
【００３６】
距離記録部１３ｃは、フォトリフレクタ５０により計測される当該フォトリフレクタ５０とユーザ６０の下顎ｌｊとの距離ｌと、その距離ｌを計測した時刻ｔと、を対応付けて記録する。
【００３７】
最大値・最小値記録部１３ｄは、フォトリフレクタ５０とユーザ６０の下顎ｌｊとの距離ｌの最大値ｌｍａｘおよび最小値ｌｍｉｎを予め記憶する。
【００３８】
しきい値記録部１３ｅは、最大値・最小値記録部１３ｄが記録した最大値ｌｍａｘおよび最小値ｌｍｉｎに基づいて、しきい値算出プログラム１３ａによって算出されたしきい値ｌｔｈを予め記録する。
【００３９】
咀嚼回数・硬度対応記録部１３ｆは、ユーザ６０が袋３０を咀嚼する咀嚼回数ｎと、袋３０の硬度ｈと、を対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。例えば、咀嚼回数ｎが増える程、袋３０の硬度ｈが低くなるような対応表である。
【００４０】
袋３０の硬度ｈ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］）に応じて段階１〜段階７（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）まで設定できるものとする。
【００４１】
例えば、数字が低い（例えば、段階１）ほど袋３０の硬度ｈが低下して柔らかい食感となり、数字が高い（例えば、段階７）ほど袋３０の硬度ｈが上昇して硬い食感となる。
【００４２】
硬度・気圧対応記録部１３ｇは、袋３０の硬度ｈの各段階（段階１〜段階７）と、各段階の硬度ｈを得るための気圧［ｋＰａ］と、を対応付けた対応表（データベース）を予め記録する。
【００４３】
気圧・デューティー比対応記録部１３ｈは、袋３０内における気圧［ｋＰａ］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。
【００４４】
気圧記録部１３ｉは、ユーザ６０の咀嚼時における袋３０内の気圧［ｋＰａ］をリアルタイムに記録する。
【００４５】
なお、しきい値記録部１３ｅ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、および気圧・デューティー比対応記録部１３ｈに予め記録させるデータベースの作成方法については、後述する。
【００４６】
デューティー比出力部１４は、前記制御信号に応じて所定のデューティー比［％］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。
【００４７】
外部機器データ入力部１５は、負圧センサ４０から袋３０内における気圧［ｋＰａ］を受信する他、フォトリフレクタ５０からユーザ６０の下顎ｌｊと当該フォトリフレクタ５０との距離ｌを受信する。
【００４８】
データ出力Ｉ／Ｆ１６は、負圧センサ４０から受信した袋３０内の気圧［ｋＰａ］に関するデータの他、フォトリフレクタ５０からの距離ｌに関するデータなど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、記録部１３内に設けられた距離記録部１３ｃ、最大値・最小値記録部１３ｄ、しきい値記録部１３ｅ、咀嚼回数・硬度対応記録部１３ｆ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ、および気圧記録部１３ｉに記録された各種データをデータ出力Ｉ／Ｆ１６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、前記各種データの他、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（図５、図６、図７、および図９）がパーソナルコンピュータＰＣの表示部Ｄに表示される。
【００４９】
このように構成された擬似食感提示装置１は、ＣＰＵ１１がデータベース作成に使用されるしきい値算出プログラム１３ａに記述された命令に従い回路各部の動作を制御し、ソフトウェアとハードウェアとが協働して動作することにより、以下の図３を参照して述べるようなデータベースを作成する処理としてのしきい値算出処理を実現する。同様に、ＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｂに記述された命令に従い回路各部の動作を制御し、ソフトウェアとハードウェアとが協働して動作することにより、図８を参照して述べるような擬似食感提示処理を実現する。
【００５０】
＜データベース作成処理＞  
以下では、データベース作成処理として、まず、しきい値算出処理について説明する。
図３は、擬似食感提示装置１により実現されるしきい値算出処理を示したブロック図である。
【００５１】
すなわち、ＣＰＵ１１は、しきい値算出プログラム１３ａに従い、最小値計測記録手段１３ａ１、最大値計測記録手段１３ａ２、およびしきい値算出記録手段１３ａ３として機能する。
【００５２】
また、図４Ａ、図４Ｂは、フォトリフレクタ５０とユーザ６０の下顎ｌｊとの距離（最小距離、最大距離）を計測した様子を示す図である。
【００５３】
図４Ａに示すように、最小値計測記録手段１３ａ１は、袋３０を咀嚼するため最大まで開口した際のフォトリフレクタ５０と下顎ｌｊとの距離ｌｍｉｎを計測し、計測した距離ｌｍｉｎを最大値・最小値記録部１３ｄに記録する。
【００５４】
また図４Ｂに示すように、最大値計測記録手段１３ａ２は、袋３０を咀嚼するため最小まで閉口した際のフォトリフレクタ５０と下顎ｌｊとの距離ｌｍａｘを計測し、計測した距離ｌｍａｘを最大値・最小値記録部１３ｄに記録する。
【００５５】
そして、しきい値算出記録手段１３ａ３は、最大値・最小値記録部１３ｄに記録した、距離ｌｍｉｎおよび距離ｌｍａｘから、例えば距離ｌｍｉｎおよび距離ｌｍａｘの平均値をしきい値ｌｔｈとして算出し、算出したしきい値ｌｔｈをしきい値記録部１３ｅに記録する。
【００５６】
次に、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、および気圧・デューティー比対応記録部１３ｈに予め記録させておくデータベースの作成方法について順に説明する。
【００５７】
硬度・気圧対応記録部１３ｇのデータベースを作成方法について説明する。  
以下では、硬度・気圧対応記録部１３ｇのデータベースを作成するための事前処理と、この事前処理で得られた結果に基づいた、硬度・気圧対応記録部１３ｇに記録されるデータベースの作成方法と、について分ける。
【００５８】
まず、硬度・気圧対応記録部１３ｇのデータベースを作成するための事前処理（１．実験条件、２．実験方法、３．実験結果）について説明する。この事前処理で得られた結果を参照することで、ユーザ６０が、硬度ｈが異なる複数の段階の間における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。
【００５９】
１．実験条件
まず、真空ポンプ２０による袋３０内の空気の吸引により、当該袋３０の気圧を０［ｋｐａ］〜−６０［ｋＰａ］まで変化させ、袋３０の硬度ｈを段階１から段階７まで変化させる。
【００６０】
ついで、後述する実験方法にて、真空ポンプ２０により設定された異なる段階（例えば、硬度ｈが段階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、同一の袋３０に異なる２つの硬度ｈを持たせ、被験者であるユーザ６０に異なる２つの硬度ｈ（例えば、段階１と段階２）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。
【００６１】
なお、硬度ｈの異なる袋３０を２つ用意して、被験者に当該硬度ｈの異なる２つの袋３０を順番に咀嚼してもらってもよい。
【００６２】
具体的には、例えば段階１と段階２の袋３０の硬度ｈを比較し、（１）どちらの段階が（２）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。
【００６３】
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。
【００６４】
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」に分け、上記の（ｉ）〜（ｖ）をスコア（数値）に変換する。
【００６５】
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、各段階の当該スコアは大きくなる。
【００６６】
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。
【００６７】
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５を用いて後述する。
【００６８】
２．実験方法  
当該実験では、ユーザ６０が、以下、（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。
【００６９】
（２−１）まず、真空ポンプ２０により硬度ｈが維持されている袋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。
【００７０】
（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。
（２−３）再び、上記（ア）〜（ウ）の条件を満足するように袋３０を１０秒間咀嚼する（これを２回目の咀嚼とする）。
（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。
【００７１】
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ｈ）を評価することをいう。
【００７２】
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。
【００７３】
つまり、例えば段階２から段階１を見たときに、被験者ｋ人が当該段階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。
【００７４】
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ｈを上昇させたとき、当該段階２からみて段階５、６、７の硬度ｈを有する袋は当該段階２と異なる硬度ｈを有することは分かるが、当該段階５、段階６、および段階７間ではその硬度ｈ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。
【００７５】
そして、例えば段階７からみた段階１の硬度ｈは、硬度ｈ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。
【００７６】
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。
【００７７】
「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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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９５％以上の確率で発生する、すなわち有意差があると判断する。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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ｈの差を知覚できる（有意差がある）と判断された。
【００８６】
次に、上述した事前処理で得られた結果（図５）に基づいた硬度・気圧対応記録部１３ｇのデータベースの作成方法（１．条件、２．結果）について説明する。このデータベースを作成することで、ユーザ６０が咀嚼をする上で一番多く硬度差を知覚できる段階の組み合わせと、その各段階を提示するのに必要な気圧［ｋＰａ］と、の関係を得ることができる。
【００８７】
１．条件  
各段階（段階１から段階７）のうち、咀嚼回数ｎを増やしていく過程でユーザ６０が一番多く硬度差を知覚できる段階の組み合わせを決定する。
具体的には、有意差を考慮しつつ、各段階から硬度ｈを低下／上昇させた際の、一番多く硬度差を得ることの出来る段階の組み合わせ、およびその段階を組み合わせた硬度ｈを得るために必要な気圧［ｋＰａ］を決定する。
【００８８】
ここで、咀嚼回数・硬度対応記録部１３ｆに記録された咀嚼回数ｎと袋３０の硬度ｈとを対応付けたデータベースに従い、咀嚼回数ｎの増加に応じて、袋３０の硬度ｈが上昇／減少し、その硬度ｈを得るために必要な気圧［ｋＰａ］となるよう上昇／低下させるものとする。
【００８９】
２．結果  
以下では、データベース作成の理解のため、まずは不適切な組み合わせを一例に挙げて説明する。下記の例は、咀嚼毎に異なる硬さを提示される場合の例である。
図５を参照すると、例えば、一番初めに段階２の硬度ｈを有する袋３０咀嚼した場合、当該硬度ｈを低下させると、段階２と有意差のある一番近い硬度ｈの段階１で咀嚼が終了する。すなわち、ユーザ６０は回数ｎ＝２で咀嚼を終えることになる。
【００９０】
逆に、袋３０の硬度ｈを段階２から上昇させる。この場合、ユーザ６０が、例えば段階２の袋３０を咀嚼し、その咀嚼回数ｎを１増加させた場合、その袋３０の硬度ｈが変化したと知覚できる一番近い硬度ｈは段階４となる。
【００９１】
なぜなら、段階２と、段階３と、は実線で結ばれていないため「有意差がなく」ユーザ６０が咀嚼回数ｎを増加させるに当たり、その変化を知覚できないと考えられるからである。
【００９２】
同様の考え方で、更に咀嚼回数ｎを＋１だけ増加させた場合に、その袋３０の硬度ｈが変化したと知覚できる、段階４に一番近い硬度は段階７となる。
【００９３】
すなわち、ユーザ６０は回数ｎ＝３で咀嚼を終えることとなる。この段階２から開始した際の咀嚼回数ｎは、以下説明する最適な組み合わせ（段階７（または段階１）から開始するパターン）に対して少ない値である。
【００９４】
つまり、上記の考え方を採用すると、ユーザ６０が、硬度ｈの一番高い段階７（または一番低い段階１）の袋３０から咀嚼した場合に、その咀嚼回数ｎを１ずつ増加させていく過程で段階の組み合わせが一番多くなる。
【００９５】
すなわち、段階７から開始した場合、その次にその袋３０の硬度ｈが変化したと知覚できる一番近い硬度ｈは段階４となる。
【００９６】
次いで、更に咀嚼回数ｎを＋１だけ増加させた場合に、その袋３０の硬度ｈが変化したと知覚できる一番近い硬度が段階２となり、最後に＋１だけ咀嚼回数ｎを増加させた場合に、その袋３０の硬度ｈが変化したと知覚できる一番近い硬度が段階１となる。
【００９７】
従って、ユーザ６０の咀嚼回数ｎは「４」となり最大の値となる。ここでは１度の咀嚼により咀嚼段階に応じた硬度に変化させることを想定しているが、咀嚼段階数は変えずに、一定回数の咀嚼後に、咀嚼段階に応じた硬度変化をすることにしても良い。
【００９８】
これら段階の組み合わせ（段階１、段階２、段階４、および段階７）を、対応する気圧［ｋＰａ］と共に硬度・気圧対応記録部１３ｇに記録させる。
【００９９】
図６は、硬度・気圧対応記録部１３ｇに記録され、図５に基づき、ユーザ６０が一番多く硬度差を認識できる段階の組み合わせと、その各段階を提示するのに必要な気圧［ｋＰａ］と、の関係を示したデータベースである。
【０１００】
図６に、ユーザ６０が咀嚼回数ｎを増加するに当たり、知覚可能な段階をナンバリングし、その段階の硬度ｈに必要な気圧［ｋＰａ］を示す。
【０１０１】
段階７（段階１）から咀嚼を開始すると、ユーザ６０は、最大４段階（段階１、段階２、段階４、および段階７）の硬さの硬度差を知覚することが出来ることが分かる。
【０１０２】
次に、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈのデータベース作成方法（１．手順、２．結果）について説明する。
【０１０３】
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。
【０１０４】
２．結果
図７に、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ内に記録されたデータベースを示す。
図７は、真空ポンプ２０に設定するＰＷＭ信号のデューティー比［％］と、気圧［ｋＰａ］と、の関係を示したデータベースである。
【０１０５】
デューティー比を上げて１００［％］近くまでその値を上昇させると、常に真空ポンプ２０がオンになることから、袋３０内の気圧［ｋＰａ］が低下する。
【０１０６】
以上により、各データベース（しきい値記録部１３ｅ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ）の作成処理が完了する。
【０１０７】
＜擬似食感提示処理＞
次に、本実施形態に係る擬似食感提示装置１による擬似食感提示処理について説明する。
【０１０８】
図８は、擬似食感提示装置１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１３ｂを実行することで実現される擬似食感提示処理を示したブロック図である。
【０１０９】
すなわち、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｂに従い、計測値受信手段１３ｂ１、咀嚼回数算出手段（咀嚼回数計測手段）１３ｂ２、硬度算出手段１３ｂ３、気圧制御手段１３ｂ４、および気圧制御実行手段１３ｂ５として機能する。なお、気圧受信手段１３ｂ６については後述する。
【０１１０】
計測値受信手段１３ｂ１は、フォトリフレクタ５０により計測された当該フォトリフレクタ５０とユーザ６０の下顎ｌｊとの距離ｌを時刻ｔとともに受信し、距離記録部１３ｃに、受信した距離ｌおよび時刻ｔを記録する機能を有する。
【０１１１】
咀嚼回数算出手段１３ｂ２は、ユーザ６０の咀嚼回数ｎをカウントする機能を有する。具体的には、咀嚼回数算出手段１３ｂ２は、距離記録部１３ｃに記録された時刻ｔおよび距離ｌと、しきい値記録部１３ｅに記録されたしきい値ｌｔｈと、を比較して、（１）例えば、時刻ｔで距離ｌがしきい値ｌｔｈよりも大きく、（２）時刻ｔ＋１で距離ｌがしきい値ｌｔｈよりも小さく、なったと判断すると、咀嚼が完了した後の閉口状態から開口状態への移行途中であると推定し、咀嚼回数ｎを＋１カウントする。
【０１１２】
図９は、フォトリフレクタ５０によって時刻ｔとともに計測した距離ｌが、しきい値記録部１３ｅに記録されたしきい値ｌｔｈに対して、大きいか小さいかを判断することで、咀嚼回数ｎをカウントした様子を示す図である。
【０１１３】
ここで、しきい値記録部１３ｅに記録されたしきい値ｌｔｈを５０５とする。  
例えば、時刻ｔ＝１１３７［ｍｓ］の場合、距離ｌはしきい値ｌｔｈよりも大きい値であり、また時刻ｔ＋１＝１６５４［ｍｓ］の場合、距離ｌはしきい値ｌｔｈよりも小さい値である。
【０１１４】
したがって、咀嚼回数算出手段１３ｂ２は、距離ｌの変動を検知して咀嚼回数ｎを＋１カウントする。このような手段により、正確に咀嚼回数ｎをカウントできる。以降、同様の処理を繰り返す（図９上では合計１０回）。咀嚼回数ｎの算出は、閉口・開口状態を個別に判定し、カウントするなど他の方法を用いてもよい。
【０１１５】
次に、硬度算出手段１３ｂ３の機能について説明する。
硬度算出手段１３ｂ３は、咀嚼回数・硬度対応記録部１３ｆに記録された咀嚼回数ｎと袋３０の硬度ｈとを対応付けたデータベースに従い、咀嚼回数算出手段１３ｂ２によって算出された咀嚼回数ｎに応じた袋３０の硬度ｈを算出する。
【０１１６】
気圧制御手段１３ｂ４は、咀嚼回数算出手段１３ｂ２によって算出された咀嚼回数ｎに基づき硬度算出手段１３ｂ３により算出された袋３０の硬度ｈに必要な気圧［ｋＰａ］を、硬度・気圧対応記録部１３ｇに記録されたデータベースから抽出し、次いで、抽出した硬度ｈに必要な気圧［ｋＰａ］で気圧・デューティー比対応記録部１３ｈを参照することにより、必要とする気圧［ｋＰａ］に応じたＰＷＭ信号のデューティー比を設定する。
【０１１７】
なお、気圧制御手段１３ｂ４は、硬度・気圧対応記録部１３ｇに記録されたデータベースから硬度ｈを抽出する際に、硬度抽出手段として機能する。
【０１１８】
最後に、気圧制御実行手段１３ｂ５は、気圧制御手段１３ｂ４から供給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し、袋３０内の気圧［ｋＰａ］を調整（制御）する。
【０１１９】
すなわち、咀嚼回数ｎが増加していると判断すると、真空ポンプ２０に設定するデューティー比を低下させることで、段階７からその咀嚼回数ｎの増加と共に段階４、段階２、段階１へと順に袋３０の硬度ｈを低下させて、実際の食品を咀嚼する際の食感のような硬さの変化を提示することができる。
【０１２０】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｂに従い、更に気圧受信手段１３ｂ６として機能してもよい。この場合、気圧受信手段１３ｂ６により負圧センサ４０から袋３０内の気圧［ｋＰａ］を受信し、この受信した気圧［ｋＰａ］を計測しながら、硬度ｈが必要とする値に近づけてもよい。
【０１２１】
したがって、擬似食感提示装置１によれば、計測値受信手段１３ｂ１により時刻ｔとともに受信するフォトリフレクタ５０からの距離ｌの変化に応じて咀嚼回数算出手段１３ｂ２により咀嚼回数ｎをカウントする。そして、この咀嚼回数ｎに応じて袋３０の硬度ｈを知覚可能な段階で変化させるため、互いに有意差を有し、咀嚼回数ｎと対応付けて記憶された段階を記録している硬度・気圧対応記録部１３ｇに基づいて、現在の咀嚼回数ｎに応じて必要となる気圧を設定する。設定した気圧を袋３０内で実現させるため、気圧制御手段１３ｂ４に従って真空ポンプ２０の吸引量を制御する。
【０１２２】
これによれば、ユーザ６０の咀嚼状況に応じた袋３０内の気圧制御によって当該袋３０内に生じるジャミング転移によって、袋３０の異なる食感（硬さｈ）をユーザ６０に提示できる。ここではフォトリフレクタ５０によって、下顎の上下の距離の変化を計測したが、前後または左右のいずれかまたは両方の距離の変化を計測できるようフォトリフレクタを配置することによって、すり潰すような咀嚼の回数や強さ検出し、すり潰すような咀嚼に対応する硬さｈの変化を定義し、食感の提示に利用しても良い。
【０１２３】
なお、本実施形態で示した袋３０の形状は１つに限らない。すなわち、図１に示す袋３０以外の形状であっても、例えば袋３０を直方体などの異なる形状に変形させ、ユーザ６０の咀嚼状況に応じて粉粒体の密度を制御することで、ジャミング転移により、直方体状の袋３０の異なる硬さを提示する構成であってもよい。
【０１２４】
図１０Ａから図１０Ｄに、真空ポンプ２０により図１に示す袋３０内の気圧［ｋＰａ］を制御した様子を示す。
【０１２５】
図１０Ａから図１０Ｄは、真空ポンプ２０による吸引により、ほぼ同一の形状を保持したまま袋３０内の気圧［ｋＰａ］を０［ｋＰａ］（硬さの段階１）、−１０［ｋＰａ］（段階２）、−３０［ｋＰａ］（段階４）、−６０［ｋＰａ］（段階７）と変化させた様子を示した図である。
【０１２６】
真空ポンプ２０を用いて袋３０内の気圧［ｋＰａ］を制御することで、当該袋３０の硬度ｈをユーザ６０が硬度差を認識できる段階１、段階２、段階４、段階７のいずれかに設定できる。
【０１２７】
このように、咀嚼回数ｎに応じて袋３０内の気圧［ｋＰａ］（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ｈがあることを知覚させることができる。
【０１２８】
次に、図１１Ａから図１１Ｄに袋３０を図１と異なる形状に変化させて、異なる食感（硬度ｈ）を提示した様子を示す。
まず、袋３０内の気圧を０［ｋＰａ］とし（図１１Ａを参照）、この状態で袋３０の形状を変形させる（図１１Ｂを参照）。
【０１２９】
その後、袋３０内を−５［ｋＰａ］の気圧とすることで当該袋３０の形状を維持したまま（図１１Ｃを参照）、ユーザ６０にその袋３０を提示する（図１１Ｄを参照）。換言すれば、袋３０内に封入された粉粒体の密度を固定したまま当該袋３０の異なる形状をユーザ６０に提示する。
【０１３０】
そして硬度・気圧対応記録部１３ｇに従って、真空ポンプ２０の吸引により袋３０内の気圧［ｋＰａ］を制御することで、その袋３０の硬度ｈを例えば３段階（−１０［ｋＰａ］、−３０［ｋＰａ］、および−６０［ｋＰａ］）に設定する。
【０１３１】
形状の異なる袋３０に対してもユーザ６０が知覚可能な異なる硬度ｈを提示することができる。
【０１３２】
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ったように複数の袋を並列的に配置した構造（第１の構造）にしてもよいし、更にはフォンダンショコラのような外側を覆う外皮（袋）と、その外側に全体が覆われた内側の内皮（袋）から構成される多重構造（第２の構造）にしてもよい。この場合、袋毎に硬度ｈを変えて、ユーザ６０に異なる食感を提示することもできる。
【０１３３】
更には、封入体を第１の構造と第２の構造とを組み合わせた構造（第３の構造）としてもよい。例えば、フォンダンショコラの内部に、房が連なった蜜柑を入れたような構造であってもよい。
【０１３４】
なお、擬似食感提示装置１では、袋３０に封入する素材としてコーヒー粉などの粉粒体を封入したが、これに限らず、例えば片栗粉など滑らかな粉粒体でもよい。
【０１３５】
そして、封入体を複数の袋からなる構成とした場合、袋毎に当該粉粒体が少なくとも１つ以上異なる構成を採用してもよい。例えば、一方の袋にコーヒー粉、他方に片栗粉といった具合に袋毎に粉粒体を変えてもよい。
【０１３６】
また、袋３０については、ゴムに限らず、シリコンなどの柔軟性のある材料に変更してもよい。
【０１３７】
封入体を複数の袋からなる構成とした場合、当該袋の材料についても、袋毎にその材料が少なくとも１つ以上異なる構成を採用してもよい。
【０１３８】
更に、袋３０を複数の部分に分け、これをユーザ６０の口内の異なる部位で咀嚼させ、各部分の硬度ｈを個別に制御する（制御しないものがあっても良い）ことで、口内の部位に応じて異なる硬度ｈを提示してもよい。
【０１３９】
また、擬似食感提示装置１には袋３０内に封入した粉粒体の密度を計測（算出）できる密度計測機能（密度センサ）を追加してもよい。例えば、密度計測機能は、初期状態の粉粒体の容量、袋３０の体積（容積）、そして袋３０内に残存する空気量を予め把握し、次いで袋３０に出し入れする空気の体積（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。
【０１４０】
なお、密度計測の途中で粉粒体を吸入・排出した場合には、当該変動した粉粒体の容量の他、粉粒体変動時の袋３０内に残存する空気量を考慮した上で粉粒体の密度を計測することもできる。
【０１４１】
この場合、計測された粉粒体の密度から、袋３０の硬度ｈを算出することができる。
【０１４２】
また、真空ポンプ２０の反応速度を向上させることで、袋３０に対する単位時間当たりの空気の吸引量を多くすることができる。換言すれば、袋３０内における単位時間当たりの気圧［ｋＰａ］の変化量を大きくすることができる。
【０１４３】
この場合、例えば、咀嚼回数・硬度対応記録部１３ｆ内に、咀嚼回数がｎ＝１（初めて咀嚼した）となった瞬間に袋３０内の気圧［ｋＰａ］の単位時間当たりの変化量を急激に変化させるような、例えば段階７（−６０［ｋＰａ］）の硬度ｈを有する袋３０を例えば段階１（０［ｋＰａ］）の硬度ｈへと急激に変化させるような、データベースを作成できる。
【０１４４】
このように瞬時に食感を変える場合には、例えば、咀嚼した瞬間に真空ポンプ２０で袋３０内の気圧を０［ｋＰａ］にし、当該袋３０内に封入された粉粒体の密度や、袋３０の体積（容積）の値を、当該袋３０のそれまでの形状が維持できない数値に変化させる。
【０１４５】
これにより、擬似食感提示装置１は、咀嚼によって食感が瞬時に変わる、煎餅などの食品のような食感を提示することができる。
【０１４６】
また、咀嚼回数ｎに応じて袋３０の硬度ｈを離散的（段階７、段階４、段階２、段階１の順）に変化させたが、離散的ではなく連続的に硬度ｈを変化させる構成であってもよい。これにより、袋３０の硬度ｈが連続的に滑らかに変化する食感を提示することができる。
【０１４７】
ここでは、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たが、袋３０の粉粒体を吸入・排出する構造を設け粉粒体の容量を増減することにより、粉粒体の密度を変化させても良い。
【０１４８】
さらに真空ポンプと粉粒体の吸入・排出を組み合わせることで、袋３０の硬度ｈ（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ｈを変化させたりすることも可能である。
【０１４９】
更に、袋３０内に、当該袋３０に掛かる圧力を計測する圧力センサを備えた構成であってもよい。
【０１５０】
この構成を採用することで、咀嚼回数算出手段１３ｂ２は、圧力センサにより計測された計測値（例えば、袋３０に対するユーザ６０の咀嚼強度、および袋３０におけるユーザ６０に袋３０が咀嚼された位置のいずれか）に基づき、咀嚼回数ｎを計測することができる。
【０１５１】
例えば人間は咀嚼対象の硬さに応じて咀嚼の強さを変えることがあるため、圧力センサにて計測されたユーザ６０の咀嚼強度から、現在の袋３０の硬度ｈに応じた咀嚼回数ｎを算出することができる。
【０１５２】
つまり、現在計測された咀嚼強度に応じて現在の袋３０の硬度ｈを想定できるため、この想定した硬度ｈに達するのに必要なユーザ６０の咀嚼回数ｎを算出することができる。
【０１５３】
咀嚼回数算出方法としては他にも、計測された咀嚼強度があるしきい値を上回った回数を咀嚼回数ｎとして算出することや、計測された咀嚼強度の積分値から対象への影響を考慮して、相当する咀嚼回数を算出することが出来る。
【０１５４】
咀嚼回数ｎや咀嚼強度および咀嚼強度の積分値から、袋３０の硬度ｈを算出し、ユーザの咀嚼による作用状況に応じて、粉粒体の密度を制御することで、食感や形状変化を提示することができる。
【０１５５】
さらに、圧力センサが、圧力の掛かった位置を感知できる機能を有していれば、咀嚼回数算出手段１３ｂ２は位置毎に圧力の掛かった回数（すなわち、咀嚼回数ｎ）を計測することができる。
【０１５６】
この場合、硬度算出手段１３ｂ３は、咀嚼回数算出手段１３ｂ２にて計測した咀嚼回数ｎに基づき、提示すべき袋３０の硬度ｈを算出することができる。
【０１５７】
また、ユーザ６０の顎の状態に基づいて間接的に咀嚼強度、袋３０が咀嚼された位置、および咀嚼回数ｎを算出（推定）する構成であってもよい。例えば、圧力センサを袋３０内ではなく、ユーザ６０の顎または歯などの口腔内の組織に設置することによって、咀嚼回数算出手段１３ｂ２によって咀嚼強度・咀嚼回数ｎを計測する構成とすることもできる。
【０１５８】
また、擬似食感提示装置１は、ユーザ６０の咀嚼音を集音可能なひとつ以上のマイク（例えば骨伝導マイク）を備えた構成であってもよい。
【０１５９】
この構成を採用することで、マイクにより集音した、ユーザ６０が袋３０を咀嚼する咀嚼音の発生元や咀嚼音の大きさや単位時間当たりの変化量などに基づいて、咀嚼回数算出手段１３ｂ２が咀嚼強度、袋３０が咀嚼された位置、および咀嚼回数ｎを計測することができる。
【０１６０】
また更に、計測値受信手段１３ｂ１は、フォトリフレクタ５０から、単位時間に対する距離ｌの変化量を受信する機能を有してもよい。この場合、単位時間に対する距離ｌの変化量が例えば大きいと、ユーザ６０の袋３０に対する咀嚼強度が強いと判断することができる。
【０１６１】
上述した第１の実施形態は、口の動きのうちの咀嚼に応じて食感を提示する手法に関する。以下に説明する実施形態は、咀嚼とは異なる口の動きに応じて食感を提示する手法に関する。具体的には、第２の実施形態では、舌で舐めるという口の動きに応じて食感を提示する手法について説明し、第３の実施形態では、口の中で転がすという口の動きに応じて食感を提示する手法について説明し、第４の実施形態では、歯や唇や舌などで挟むまたは舌で押すという口の動きに応じて食感を提示する手法について説明する。なお、第２から第４の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分については、その説明を適宜省略する。
【０１６２】
［第２の実施形態］
図１２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１２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、複数のセンサペア５１、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。図１２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参照符号を付して、それらの構成要素についての説明を省略する。
【０１６３】
複数のセンサペア５１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。各センサペア５１は、水分センサ５１ａと圧力センサ５１ｂの対であり、水分センサ５１ａは袋３０の外表面に配置され、圧力センサ５１ｂは袋３０の内表面に配置される。すなわち、各センサペア５１において、水分センサ５１ａは袋３０の表面を介して圧力センサ５１ｂに対向する。ここで、袋３０の外表面は、袋３０の外側の表面であり、袋３０の内表面は、袋３０の内側の面である。具体的には、袋３０の外表面は、ユーザ６０が袋３０を口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り、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。
【０１６４】
水分センサ５１ａ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を行った時刻を示す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。各水分センサ５１ａ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。圧力センサ５１ｂは、袋３０のセンサ位置に外部から掛かる圧力を計測し、圧力の計測値とその計測時刻とを含む圧力データをマイコン１０に送出する。各圧力センサ５１ｂ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、圧力データをリアルタイムに出力する。
【０１６５】
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１３ｊが格納されるプログラムエリア、水分量・圧力記録部１３ｋ、回数・硬度対応記録部１３ｌ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ、および気圧記録部１３ｉを備える。
【０１６６】
擬似食感提示処理プログラム１３ｊは、作業エリア１２ａを用いてＣＰＵ１１によって実行される。擬似食感提示処理プログラム１３ｊ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。
【０１６７】
水分量・圧力記録部１３ｋは、複数のセンサペア５１により得られた水分量および圧力の計測値を記録する。水分量・圧力記録部１３ｋでは、水分量および圧力の計測値は、計測時刻およびセンサペア５１を識別するための識別情報に対応付けて記録される。
【０１６８】
回数・硬度対応記録部１３ｌは、袋３０を舌で舐めた回数と袋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、袋３０を舌で舐めた回数が増えるほど、袋３０の硬度が低下する、ように設定される。第１の実施形態で説明したものと同様の実験を行うことで、袋３０を舌で舐めた場合において硬度差を知覚可能な段階の組み合わせを特定できる。それにより、例えば、袋３０の硬度差を知覚可能な段階の組み合わせが段階７、段階３、段階１であると特定されたとする。この場合、例えば、硬度は、回数が２回以下では段階７、回数が３回では段階３、回数が４回以上では段階１であると設定されてもよい。例えば、段階７の硬度と段階５の硬度との差が知覚可能でないとの結果が得られている場合であっても、段階７から段階５へ硬度を変化させてもよい。例えば、硬度は、回数が１回では段階７、回数が２回では段階５、回数が３回では段階３、回数が４回以上では段階１であると設定されてもよい。
【０１６９】
図１３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１３に示される擬似食感提示処理は、マイコン１０内のＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｊ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１３ｊに従い、計測値受信手段１３ｊ１、回数算出手段（回数計測手段）１３ｊ２、硬度算出手段１３ｊ３、気圧制御手段１３ｊ４、および気圧制御実行手段１３ｊ５として機能する。
【０１７０】
計測値受信手段１３ｊ１は、外部機器データ入力部１５を介して複数のセンサペア５１から計測データを受信し、受信した計測データを水分量・圧力記録部１３ｋに記録する。上述したように、各センサペア５１は、水分センサ５１ａおよび圧力センサ５１ｂを有する。計測値受信手段１３ｊ１は、複数の水分センサ５１ａから水分量データを受信し、複数の圧力センサ５１ｂから圧力データを受信する。
【０１７１】
回数算出手段１３ｊ２は、計測値受信手段１３ｊ１により受信された計測データに基づいて、ユーザ６０が袋３０を舌で舐めた回数を算出する。例えば、回数算出手段１３ｊ２は、センサペア５１毎に、水分量および圧力の計測値に基づいて特徴量を算出する。水分量の計測値をＭ、圧力の計測値をＰとすると、特徴量Ｆは、例えば下記のように表される。
Ｆ＝αＭ＋βＰ
ここで、α、βは、パラメータであり、事前に決定される。
【０１７２】
回数算出手段１３ｊ２は、特徴量が最も大きいセンサ位置を、ユーザ６０が舌で舐めている位置だと見なす。回数算出手段１３ｊ２は、所定の時間間隔で（例えば１０ミリ秒間隔で）特徴量の算出を行い、特徴量が最も大きいセンサ位置が、あるセンサ位置から別のセンサ位置に変わったことを検出すると、ユーザ６０が舌で舐めている位置が変わったと認識する。回数算出手段１３ｊ２は、ユーザ６０が舌で舐めている位置が変わった回数を、ユーザ６０が袋３０を舌で舐めた回数としてカウントする。
【０１７３】
硬度算出手段１３ｊ３は、回数・硬度対応記録部１３ｌに記録された対応表に従い、回数算出手段１３ｊ２によって算出された回数に応じた袋３０の硬度を算出する。上述した例を参照すると、硬度算出手段１３ｊ３は、計測された回数が２回である場合には硬度を段階７と決定し、その後に、計測された回数が３回になると硬度を段階３と決定する。
【０１７４】
気圧制御手段１３ｊ４および気圧制御実行手段１３ｊ５は、前述した気圧制御手段１３ｂ４および気圧制御実行手段１３ｂ５（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧制御手段１３ｊ４および気圧制御実行手段１３ｊ５についての説明は省略する。
【０１７５】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｊに従い、気圧受信手段１３ｊ６として更に機能してもよい。気圧受信手段１３ｊ６は前述した気圧受信手段１３ｂ６（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧受信手段１３ｊ６についての説明は省略する。
【０１７６】
すなわち、硬度算出手段１３ｊ３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。
【０１７７】
擬似食感提示装置２は、ユーザ６０が袋３０を舌で舐めた回数を計測し、袋３０が計測した回数に応じた硬度になるように、計測した回数に基づいて粉粒体の密度を制御する。回数・硬度対応記録部１３ｌに記録された対応表は、例えば、ユーザが袋３０を舌で舐めた回数が増えるほど、袋３０の硬度が低下するように設定されてもよい。これにより、舌で舐め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提示することが可能になる。
【０１７８】
上述した例では、水分センサ５１ａと圧力センサ５１ｂとが設けられる。しかしながら、水分センサ５１ａと圧力センサ５１ｂとのうちの一方のみを設けるようにしてもよいし、ペアではなく独立して配置してもよい。例えば、袋３０に複数の圧力センサ５１ｂを設け（水分センサ５１ａを設けず）、これら圧力センサ５１ｂにより出力される圧力データに基づいて袋３０の舌で舐めた回数を算出するようにしてもよい。また、水分センサ５１ａおよび圧力センサ５１ｂとは異なる種類のセンサが使用されてもよい。
【０１７９】
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。
【０１８０】
例えば封入体が第１の構造を有する場合、複数の袋３０の各々に複数のセンサペア５１が配置される。ＣＰＵ１１は、ユーザ６０が舌で舐めた回数を袋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、舐めている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。
【０１８１】
［第３の実施形態］
図１４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１４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、ジャイロセンサ５２、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。図１４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参照符号を付して、それらの構成要素についての説明を省略する。
【０１８２】
ジャイロセンサ５２は、例えば袋３０の内部の中心に配置される。ジャイロセンサ５２は、互いに直交する３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）周りの角速度を計測し、３軸周りの角速度の計測値と計測時刻とを含む角速度データをマイコン１０に送出する。ジャイロセンサ５２は、所定の時間間隔で（例えば１ミリ秒間隔で）計測値を得て、角速度データをリアルタイムに出力する。
【０１８３】
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１３ｍが格納されるプログラムエリア、角速度記録部１３ｎ、回転量・硬度対応記録部１３ｏ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ、および気圧記録部１３ｉを備える。
【０１８４】
擬似食感提示処理プログラム１３ｍ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１３ｍ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。
【０１８５】
角速度記録部１３ｎは、ジャイロセンサ５２により得られた角速度の計測値を記録する。角速度記録部１３ｎでは、角速度の計測値は計測時刻に対応付けて記録される。
【０１８６】
回転量・硬度対応記録部１３ｏは、袋３０の回転量と袋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、袋３０の回転量が増大するほど、袋３０の硬度が低下するように設定される。回転量は、例えば回転角度または回転数などであり得る。本実施形態では、回転量は回転角度である。回転角度をθとすると、例えば、硬度は、０°≦θ＜θ１では段階７、θ１≦θ＜θ２では段階６、θ２≦θ＜θ３では段階５、θ３≦θ＜θ４では段階４、θ４≦θ＜θ５では段階３、θ５≦θ＜θ６では段階２、θ６≦θでは段階１であると設定される。ここで、θ１〜θ６には、具体的な角度［ｄｅｇ］が指定される。なお、第１の実施形態で説明したものと同様の実験を行うことで、袋３０を口の中で回転させる場合において硬度差を知覚可能な段階の組み合わせを特定し、それにより、袋３０の硬度を変化させる段階を決定してもよい。
【０１８７】
図１５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１５に示される擬似食感提示処理は、マイコン１０内のＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｍ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１３ｍに従い、計測値受信手段１３ｍ１、回転量算出手段１３ｍ２、硬度算出手段１３ｍ３、気圧制御手段１３ｍ４、および気圧制御実行手段１３ｍ５として機能する。
【０１８８】
計測値受信手段１３ｍ１は、外部機器データ入力部１５を介してジャイロセンサ５２から角速度データを受信し、受信した角速度データを角速度記録部１３ｎに記録する。
【０１８９】
回転量算出手段１３ｍ２は、計測値受信手段１３ｍ１によって受信された角速度データに基づいて、袋３０の回転量を算出する。例えば、回転量算出手段１３ｍ２は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの回転角度を、それぞれの角速度の絶対値を積分することにより算出する。そうして得られたｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の回転角度を、全て足し合わせたものを、袋３０の回転量として算出する。本実施形態では例えば、回転量は、ユーザ６０が袋３０を口内に入れた後に袋３０が回転した量であり、積分区間は、ユーザ６０が袋３０を口内に入れた時刻から現在時刻までである。ＣＰＵ１１は、袋３０がユーザ６０の口内に入ったことを判断する手段として更に機能してよい。袋３０がユーザ６０の口内に入ったことを判断する方法は、ユーザからの入力または袋３０に設けられたセンサに基づいてよい。例えば、ＣＰＵ１１は、ユーザ６０がマイコン１０に設けられたハードウェアボタン（図示せず）を押下したことに応じて、袋３０がユーザ６０の口内に入ったと判断してよい。また、袋３０に水分センサを設け、ＣＰＵ１１は、水分センサから受け取った水分量の計測値がしきい値を超えたことに応じて、袋３０がユーザ６０の口内に入ったと判断してよい。
【０１９０】
硬度算出手段１３ｍ３は、回転量・硬度対応記録部１３ｏに記録された対応表に従い、回転量算出手段１３ｍ２によって算出された回転量に応じた袋３０の硬度を算出する。
【０１９１】
気圧制御手段１３ｍ４および気圧制御実行手段１３ｍ５は、前述した気圧制御手段１３ｂ４および気圧制御実行手段１３ｂ５（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧制御手段１３ｍ４および気圧制御実行手段１３ｍ５についての説明は省略する。
【０１９２】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｍに従い、気圧受信手段１３ｍ６として更に機能してもよい。気圧受信手段１３ｍ６は前述した気圧受信手段１３ｂ６（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧受信手段１３ｍ６についての説明は省略する。
【０１９３】
すなわち、硬度算出手段１３ｍ３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。
【０１９４】
擬似食感提示装置３は、袋３０がユーザ６０の口内で回転した回転量を計測し、袋３０が計測した回転量に応じた硬度になるように、計測した回転量に基づいて粉粒体の密度を制御する。回転量・硬度対応記録部１３ｏに記録された対応表は、例えば、袋３０の回転量が増大するほど、袋３０の硬度が低下するように設定されてもよい。これにより、口内で転がす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提示することが可能になる。
【０１９５】
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。
【０１９６】
例えば封入体が第１の構造を有する場合、複数の袋のいずれか１つにジャイロセンサ５２が配置されてよい。各袋の回転量は、袋の配置関係に応じて、３軸のうちの少なくとも１つの軸周りの回転角度に基づいて算出される。例えば、ある袋の回転量は、ｘ軸周りの角速度の計測値に基づいて算出され、別の袋の回転量は、ｙ軸周りの角速度の計測値とｚ軸周りの角速度の計測値とに基づいて算出される。ＣＰＵ１１は、回転量を袋毎に算出し、算出結果に基づいて硬度を袋毎に制御する。これにより、回転させている方向の軸に沿っ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。
【０１９７】
［第４の実施形態］
図１６は、第４の実施形態に係る擬似食感提示装置４の構成を概略的に示している。図１６に示すように、擬似食感提示装置４は、マイコン１０、真空ポンプ２０、袋３０、負圧センサ４０、複数の圧力センサ５３、およびパーソナルコンピュータＰＣを備える。図１６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参照符号を付して、それらの構成要素についての説明を省略する。
【０１９８】
複数の圧力センサ５３は、袋３０の内表面上の複数の位置（センサ位置）に配置される。圧力センサ５３は、袋３０のセンサ位置に外部から掛かる圧力を計測し、圧力の計測値とその計測時刻とを含む圧力データをマイコン１０に送出する。各圧力センサ５３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、圧力データをリアルタイムに出力する。
【０１９９】
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１３ｐが格納されるプログラムエリア、圧力記録部１３ｑ、圧力・硬度対応記録部１３ｒ、硬度・気圧対応記録部１３ｇ、気圧・デューティー比対応記録部１３ｈ、および気圧記録部１３ｉを備える。
【０２００】
擬似食感提示処理プログラム１３ｐ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１３ｐ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。
【０２０１】
圧力記録部１３ｑは、複数の圧力センサ５３により得られた圧力の計測値を記録する。圧力記録部１３ｑでは、圧力の計測値は、時刻情報および圧力センサ５３を識別するための識別情報に対応付けて記録される。
【０２０２】
圧力・硬度対応記録部１３ｒは、袋３０に外部から加えられている圧力である外部圧力と袋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、外部圧力が増大するほど、袋３０の硬度が低下するように設定される。例えば、外部圧力をＰとすると、例えば、硬度は、０≦Ｐ＜Ｐ１では段階７、Ｐ１≦Ｐ＜Ｐ２では段階６、Ｐ２≦Ｐ＜Ｐ３では段階５、Ｐ３≦Ｐ＜Ｐ４では段階４、Ｐ４≦Ｐ＜Ｐ５では段階３、Ｐ５≦Ｐ＜Ｐ６では段階２、Ｐ６≦Ｐでは段階１であると設定される。ここで、Ｐ１〜Ｐ６には具体的な圧力値が指定される。なお、第１の実施形態で説明したものと同様の実験を行うことで、袋３０を歯や唇や舌で挟むまたは舌で押す場合において硬度差を知覚可能な段階の組み合わせを特定し、それにより、袋３０の硬度を変化させる段階を決定してもよい。
【０２０３】
図１７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１７に示される擬似食感提示処理は、マイコン１０内のＣＰＵ１１が擬似食感提示処理プログラム１３ｐ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１３ｐに従い、計測値受信手段１３ｐ１、圧力算出手段１３ｐ２、硬度算出手段１３ｐ３、気圧制御手段１３ｐ４、および気圧制御実行手段１３ｐ５として機能する。
【０２０４】
計測値受信手段１３ｐ１は、外部機器データ入力部１５を介して複数の圧力センサ５３から圧力データを受信し、受信した圧力データを圧力記録部１３ｑに記録する。
【０２０５】
圧力算出手段１３ｐ２は、計測値受信手段１３ｐ１により受信された計測データに基づいて、袋３０に外部から掛かる外部圧力を算出する。例えば、圧力算出手段１３ｐ２は、時刻ｔにおける複数の圧力計測値のうちの最も大きい圧力計測値を、外部圧力として算出する。他の例では、圧力算出手段１３ｐ２は、時刻ｔにおける複数の圧力計測値を合計または平均したものを、外部圧力として算出してもよい。さらに他の例では、圧力算出手段１３ｐ２は、圧力センサ５３毎に圧力計測値を積分（累積）し、圧力センサ５３毎に得られた積分値（累積値）のうちの最も大きいものを、外部圧力として算出してもよい。
【０２０６】
硬度算出手段１３ｐ３は、圧力・硬度対応記録部１３ｒに記録された対応表に従い、圧力算出手段１３ｐ２によって算出された外部圧力に応じた袋３０の硬度を算出する。
【０２０７】
気圧制御手段１３ｐ４および気圧制御実行手段１３ｐ５は、前述した気圧制御手段１３ｂ４および気圧制御実行手段１３ｂ５（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧制御手段１３ｐ４および気圧制御実行手段１３ｐ５についての説明は省略する。
【０２０８】
なお、ＣＰＵ１１は、擬似食感提示処理プログラム１３ｐに従い、気圧受信手段１３ｐ６として更に機能してもよい。気圧受信手段１３ｐ６は前述した気圧受信手段１３ｂ６（図８）と同じ処理を行う。このため、気圧受信手段１３ｐ６についての説明は省略する。
【０２０９】
すなわち、硬度算出手段１３ｐ３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４の実施形態とで共通である。
【０２１０】
擬似食感提示装置４は、袋３０に外部から加えられている外部圧力を計測し、計測した外部圧力に応じた硬度になるように、計測した外部圧力に基づいて粉粒体の密度を制御する。圧力・硬度対応記録部１３ｒに記録された対応表は、例えば、外部圧力が増大する程、袋３０の硬度が低下するように設定されてもよい。これにより、口内における挟みまたは押しの力が強くなればなるほど、全体が連続的に柔らかくなるなどといった食感を提示することが可能になる。
【０２１１】
上述した例のように袋３０に複数の圧力センサ５３を設けることが望ましいが、１つの圧力センサ５３だけが設けられてもよい。
【０２１２】
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。
【０２１３】
例えば封入体が第１の構造を有する場合、複数の袋の各々に圧力センサ５３が配置される。ＣＰＵ１１は、外部圧力を袋毎に計測し、計測結果に基づいて硬度を袋毎に制御する。これにより、挟みまたは押しの力が強い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。
【０２１４】
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】
【０２１５】
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…しきい値算出プログラム、
１３ａ１…最小値計測記録手段、１３ａ２…最大値計測記録手段、
１３ａ３…しきい値算出記録手段、１３ｂ…擬似食感提示処理プログラム、
１３ｂ１…計測値受信手段、１３ｂ２…咀嚼回数算出手段、
１３ｂ３…硬度算出手段、１３ｂ４…気圧制御手段、
１３ｂ５…気圧制御実行手段、１３ｂ６…気圧受信手段、１３ｃ…距離記録部、
１３ｄ…最大値・最小値記録部、１３ｅ…しきい値記録部、
１３ｆ…咀嚼回数・硬度対応記録部、１３ｇ…硬度・気圧対応記録部、
１３ｈ…気圧・デューティー比対応記録部、１３ｉ…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Ｉ／Ｆ、２０…真空ポンプ、
２０ａ…吸引口、３０…袋、３０ａ…空気口、４０…負圧センサ、
５０…フォトリフレクタ、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、１３ｊ…擬似食感提示処理プログラム、
１３ｊ１…計測値受信手段、１３ｊ２…回数算出手段、１３ｊ３…硬度算出手段、
１３ｊ４…気圧制御手段、１３ｊ５…気圧制御実行手段、１３ｊ６…気圧受信手段、
１３ｋ…水分量・圧力記録部、１３ｌ…回数・硬度対応記録部、
５１…センサペア、５１ａ…水分センサ、５１ｂ…圧力センサ、
３…擬似食感提示装置、１３ｍ…擬似食感提示処理プログラム、
１３ｍ１…計測値受信手段、１３ｍ２…回転量算出手段、１３ｍ３…硬度算出手段、
１３ｍ４…気圧制御手段、１３ｍ５…気圧制御実行手段、１３ｍ６…気圧受信手段、
１３ｎ…角速度記録部、１３ｏ…回転量・硬度対応記録部、５２…ジャイロセンサ、
４…擬似食感提示装置、１３ｐ…擬似食感提示処理プログラム、
１３ｐ１…計測値受信手段、１３ｐ２…圧力算出手段、１３ｐ３…硬度算出手段、
１３ｐ４…気圧制御手段、１３ｐ５…気圧制御実行手段、１３ｐ６…気圧受信手段、
１３ｑ…圧力記録部、１３ｒ…圧力・硬度対応記録部、５３…圧力センサ。
【図１】
2019144223.tif 000003
【図２】
2019144223.tif 000004
【図３】
2019144223.tif 000005
【図４Ａ】
2019144223.tif 000006
【図４Ｂ】
2019144223.tif 000007
【図５】
2019144223.tif 000008
【図６】
2019144223.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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