(57)【要約】【課題】  人の指が肌或いは、物質に触れたときの感触を定量的に解析して評価する。【解決手段】  被測定物３０の所定面の特性（摩擦力・加速度）を測定するための測定装置１と、前記測定装置１による測定結果に基づいて演算処理を行う制御装置２００とからなり、前記測定装置１は、被測定物３０の所定面に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触子１８に加わる押圧特性を測定する押圧機構１０と、前記押圧機構１０の接触子１８が被測定物３０の所定面３０ａ上を摺動したときの被測定物３０の所定面３０ａに作用する受圧特性を測定する受圧機構２０とからなり、前記被測定物３０に当接させた接触子１８に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触部分の押圧・受圧特性をそれぞれのセンサ１６、１７、２２、２４で感知し、各センサから出力された信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を前記制御装置２００で演算処理する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物（３０）の所定面の特性である摩擦力（摩擦抵抗）や加速度を測定するための測定装置（１）と、該測定装置による測定結果に基づいて摩擦力から摩擦係数を算出する演算処理を行う制御装置（２００）とからなり、
前記測定装置（１）は、被測定物（３０）の所定面に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触子（１８）に加わる押圧特性の摩擦力や加速度を測定する押圧機構（１０）と、
前記押圧機構（１０）の接触子（１８）が被測定物（３０）の所定面（３０ａ）上を摺動したときの被測定物の所定面（３０ａ）に作用する受圧特性の摩擦力や加速度を測定する受圧機構（２０）とからなり、
前記被測定物（３０）に当接させた接触子（１８）に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触部分の押圧・受圧特性の摩擦力や加速度をそれぞれのセンサ（１６）、（１７）、（２２）、（２４）で感知し、各センサから出力された信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）、（Ｓ４）を前記制御装置（２００）で演算処理することを特徴とする触覚評価測定装置。
【請求項２】
前記押圧機構（１０）は、基台（１０ａ）に内蔵されて移動する駆動手段（１１）と、内部に昇降機構（Ｓ）を有した支持台（１２）と、該支持台の昇降機構（Ｓ）により上下方向に微動する可動保持部（１２１）とからなり、該可動保持部に取付けたバランス調整手段（Ｔ）と、該バランス調整手段Ｔの先端に取付けて下端に接触子（１８）を有した能動センサユニット（Ｋ）により、被測定物（３０）の所定面に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触子（１８）に加わる特性（加速度・摩擦力）を測定可能に形成してなることを特徴とする請求項１記載の触覚評価測定装置。
【請求項３】
前記支持台（１２）に内蔵した昇降機構（Ｓ）は、支持台（１２）の垂直方向に軸支したねじ軸（１２２）と、該ネジ軸に螺合させた連結軸（１２５）と、前記ねじ軸を時計方向または反時計方向に回動させる調整つまみ（１２３）とからなり、前記昇降機構（Ｓ）に螺合した連結軸（１２５）を支持台（１２）に隣接した可動保持部（１２１）の側面を連結し、前記調整つまみ（１２３）の回動により、可動保持部（１２１）を上下方向に微動可能に設けてなることを特徴とする請求項２記載の触覚評価測定装置。
【請求項４】
前記バランス調整手段（Ｔ）は、連結片（１３）の両側を可動保持部（１２１）に支持軸（１４１）で枢動可能に軸支し、該連結片の軸心方向に延伸した一方のアーム（１４ａ）の先端に前記能動センサユニット（Ｋ）を取付け、他方のアーム（１４ｂ）の下端に前記能動センサユニット（Ｋ）との平衡バランスを図るための調整分銅（１５）を摺動可能に取付けてなることを特徴とする請求項２記載の触覚評価測定装置。
【請求項５】
前記能動センサユニット（Ｋ）は、被測定物（３０）と当接する接触子（１８）にＸ、Ｙ、Ｚ方向の押圧特性（加速度）を感知して信号（Ｓ２）を出力する能動センサ（１７）と、前記被測定物（３０）に当接する接触子（１８）の押圧荷重を調節可能に形成した荷重手段（１９）と、接触子（１８）の摩擦抵抗を感知して信号（Ｓ１）を出力するロードセルからなる摩擦センサ（１６）を垂直方向の同一軸心上に設けてなることを特徴とする請求項２又は４記載の触覚評価測定装置。
【請求項６】
前記押圧機構（１０）の能動センサユニット（Ｋ）に取付けた接触子（１８）は、測定する被測定物（３０）の所定面（３０ａ）に応じて、それぞれ機能が相違する接触子を着脱交換可能に取付けてなることを特徴とする請求項２記載の触覚評価測定装置。
【請求項７】
前記受圧機構（２０）は、架台（２１）と前記被測定物（３０）を載置する基台部（２３）との間にＸ方向の摩擦力とＺ方向の荷重を感知して信号（Ｓ４）を出力するロードセルからなる摩擦センサ（２２）を取付け、前記基台部（２３）に載置した被測定物（３０）と当接する前記接触子（１８）が所面（３０ａ）を摺動するＸ、Ｙ、Ｚ方向の受圧特性（加速度）を感知して信号（Ｓ３）を出力する受動センサ（２４）を取付けてなることを特徴とする請求項１記載の触覚評価測定装置。
【請求項８】
前記制御装置（２００）は、測定装置（１）の動作を制御する制御部（２１０）と、該測定装置において測定された各データを演算処理する計測部（２２０）と、表示部（２３０）とを有し、
前記計測部（２２０）は、接触子（１８）から被測定物（３０）に加えられる荷重と前記摩擦力とから摩擦係数を算出する演算部（２２１）と、基準プロフィールが記憶された記録部（２２３）と、記録部（２２３）に記憶された基準プロフィールデータを参照して前記摩擦係数と加速度の値を組み合わせて対応するプロフィールを決定するプロフィール決定部（２２２）とを有し、
前記被測定物（３０）と接触子（１８）との摺動により変化した接触子（１８）と所定面（３０ａ）との押圧・受圧特性（摩擦力・加速度）を各センサ（１６）、（１７）、（２２）、（２４）で感知した信号（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）、（Ｓ４）を受信して計測部（２２０）で演算処理すると共にそのデータを表示部（２３０）にグラフ表示又はデジタル表示することを特徴とする請求項１記載の触覚評価測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定物の表面特性である摩擦力（摩擦抵抗）や加速度を触覚して評価・測定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属、合金、合成樹脂などの試料の表面に塗布した塗膜や被膜、コーティング等の摩擦抵抗を測定する装置は多種多様のものがある。しかし、人が物体の表面に触れた時の触感を定量的に解析して評価することは困難で、例えば、人が化粧品を肌に塗布する際の触感や、人がタオルにふれた時の肌触りを解析して評価を行うことは、化粧品やタオルなどの品質を改良する際に極めて有用であるが、その測定装置は極めて少ない。
【０００３】
このような分析や評価を行うために、例えば特開２００５―１２７７１７号公報に開示されているような触感計が知られている。この従来例では、肌や物品に対する荷重と摩擦力とを同時に測定し、これら物理量の大きさや時間的変化を見ることで、物体の表面の面を評価している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、例えば、人が物体に触れる際の触感は、人の手や指先を被測定物体の表面に接触しながら摺動させることで得られるが、上記従来例では、この摺動時の手や指の挙動を正確にとらえることが困難であった。また、人が物体の表面に触れる動作には、能動的に触れるアクティブタッチ、受動的に触れるパッシブタッチ、および自分の手や指などで自分の身体に触るセルフタッチなどがある。特に、セルフタッチする場合には、身体の二つの場所に同時に刺激が加わるため、情報量が多く・複雑である。従来技術では、このような場合において物体表面の特性の摩擦力（摩擦抵抗）や加速度を正確に測定することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、被測定物３０の所定面の摩擦力（摩擦抵抗）や加速度を測定するための測定装置１と、測定装置１による測定結果に基づいて摩擦力から摩擦係数を算出する演算処理を行う制御装置２００とからなり、前記測定装置１は、被測定物３０の所定面に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触子１８に加わる押圧特性（摩擦力・加速度）を測定する押圧機構１０と、前記押圧機構１０の接触子が被測定物３０の所定面３０ａ上を摺動したときの該所定面３０ａに作用する受圧特性（摩擦力・加速度）を測定する受圧機構２０とからなり、前記被測定物３０に当接させた接触子１８に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触部分の押圧・受圧特性（摩擦力・加速度）をそれぞれのセンサ１６、１７、２２、２４で感知し、各センサから出力された信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を前記制御装置２００で演算処理することを特徴とする。また、前記押圧機構１０は、基台１０ａに内蔵されて移動する駆動手段１１と、内部に昇降機構Ｓを有した支持台１２と、該支持台の昇降機構Ｓにより上下方向に微動する可動保持部１２１とからなり、該可動保持部に取付けたバランス調整手段Ｔと、該バランス調整手段Ｔの先端に取付けて下端に接触子１８を有した能動センサユニットＫとにより、被測定物３０の所定面に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触子１８に加わる特性（加速度・摩擦力）を測定可能に形成してなることを特徴とする。さらに、前記支持台１２に内蔵した昇降機構Ｓは、支持台１２の垂直方向に軸支したねじ軸１２２と、該ねじ軸に螺合させた連結軸１２５と、前記ねじ軸を時計方向または反時計方向に回動させる調整つまみ１２３とからなり、前記昇降機構Ｓに螺合した連結軸１２５を支持台１２に隣接した可動保持部１２１の側面を連結し、前記調整つまみ１２３の回動により、可動保持部１２１を上下方向に微動可能に設けてなることを特徴とする。さらにまた、前記バランス調整手段Ｔは、連結片１３の両側を可動保持部１２１に支持軸１４１で枢動可能に軸支し、該連結片の軸心方向に延伸した一方のアーム１４ａの先端に前記能動センサユニットＫを取付け、他方のアーム１４ｂの後端に前記能動センサユニットＫとの平衡バランスを図るための調整分銅１５を摺動可能に取付けてなることを特徴とする。また、前記能動センサユニットＫは、被測定物３０と当接する接触子１８にＸ、
Ｙ、Ｚ方向の押圧特性（加速度）を感知して信号Ｓ２を発信する能動センサ１７と、前記被測定物３０に当接する接触子１８の押圧荷重を調節可能に形成した荷重手段１９と、接触子１８の摩擦抵抗を感知して信号Ｓ１を出力するロードセルからなる摩擦センサ１６とを垂直方向の同一軸心上に設けてなることを特徴とする。さらに、前記押圧機構１０の能動センサユニットＫに取付ける接触子１８は、測定する被測定物３０の所底面３０ａに応じて、それぞれ機能が相違する接触子を着脱交換可能に取付けてなることを特徴とする。
さらにまた、前記受圧機構２０は、架台２１と前記被測定物３０を載置する基台部２３との間にＸ方向の摩擦力とＺ方向の荷重を感知して信号Ｓ４を出力するロードセルからなる摩擦センサ２２を取付け、前記基台部２３に載置した被測定物３０と当接する前記接触子１８が所定面３０ａを摺動するＸ、Ｙ、Ｚ方向の受圧特性（加速度）を感知して信号Ｓ３を出力する受動センサ２４を取付けてなることを特徴とする。また、前記制御装置２００は、測定装置１の動作を制御する制御部２１０と、該測定装置において測定された各データを演算処理する計測部２２０と、表示部２３０とを有し、計測部２２０は、接触子１８から被測定物３０に加えられる荷重と前記摩擦力とから摩擦係数を算出する演算部２２１と、基準プロフィールが記憶された記録部２２３と、記録部２２３に記憶された基準プロフィールデータを参照して前記摩擦係数と加速度の値を組み合わせて対応するプロフィールを決定するプロフィール決定部２２２とを有し、前記被測定物３０と接触子１８との摺動により変化した接触子１８と所定面３０ａとの押圧・受圧特性（摩擦力・加速度）を各センサ１６、１７、２２、２４で感知した信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を受信して計測部２２０で演算処理すると共にそのデータを表示部２３０にグラフ表示またはデジタル表示することを特徴とするものである。
【０００７】
したがって、前記押圧機構１０の接触子１８に所定圧力を負荷して受圧機構２０の基台部２３に載置した被測定物３０の所定面３０ａ上を摺動させたときの前記接触子１８（指側）と被測定物３０の所定面３０ａ（肌側）の押圧・受圧特性の摩擦力（摩擦係数）や加速度を同時に感知して、その信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を前記制御装置２００で演算処理することにより、モノに触れる指先の感触であるアクティブタッチ（押圧）と、指で触られた肌の感触であるパッシブタッチ（受動）の特性（摩擦力・加速度）をそれぞれ同時に測定・表示してそのデータを保存することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の触覚評価測定装置の概略的な構成を示した説明図である。
【図２】本発明の触覚評価測定装置を示した斜視図である。
【図３】触覚評価測定装置の押圧機構と受圧機構を示した模式図である。
【図４】バランス調整手段の他の実施例を示した要部の説明図である。
【図５】押圧機構と昇降機構を示した模式図である。
【図６】制御装置に設けた計測部の一例を示した説明図である。
【図７】基準プロフィールデータの一例を示した説明図である。
【図８】（ａ）は実施例の触覚評価測定装置において計測された摩擦係数（動摩擦係数）と加速度の経時変化を示したグラフ、（ｂ）は図８（ａ）におけるＢ部分（動摩擦係数）の拡大図、（ｃ）は図８（ａ）におけるＡ部分（加速度部分）の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係る実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、実施形態の触覚評価測定装置の概略的な構成を示した説明図、図２は本発明の触覚評価測定装置を示した斜視図、図３は触覚評価測定装置の押圧機構と受圧機構を示した模式図、図４はバランス調整手段の他の実施例を示した要部の説明図、図５は押圧機構と昇降機構を示した模式図である。本発明は、被測定物の測定対象面の特性、具体的には摩擦力（摩擦抵抗）や加速度を測定するための測定装置１と、測定装置１による測定結果に基づいて演算処理を行うための制御装置２００とからなり、前記測定装置１は、被測定物３０の所定面に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触子１８に加わる摩擦力及び加速度を測定する押圧機構１０（指側）と、前記押圧機構１０の接触子１８が被測定物３０の所定面３０ａ上を摺動したときの被測定物３０（肌側）に加わる摩擦力及び加速度を測定する受圧機構２０とからなり、前記被測定物３０の所定面３０ａに当接させた接触子１８に所定圧力を負荷して摺動させたときの接触部分の押圧・受圧特性をそれぞれのセンサ１６、１７、２２、２４で感知し、各センサから出力された信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を演算処理する制御装置２００とから構成される。上記の演算処理は、具体的には摩擦力から摩擦係数を算出する処理があげられる。
【００１０】
前記押圧機構１０は、基台１０ａに内蔵されたアクチュエータからなる駆動手段１１と、該駆動手段により移動する可動板１１ｂと、該可動板の一側に取付けた支持台１２と、該支持台に内蔵した昇降機構Ｓに設けた連結軸１２５に連結させた可動保持部１２１と、該可動保持部に取付けたバランス調整手段Ｔと、該バランス調整手段Ｔの先端に取付けた能動センサユニットＫとにより構成してある。この実施形態では、前記バランス調整手段Ｔを所定の距離と所定の速度で移動させる駆動手段１１が設けられている。
【００１１】
前記支持台１２に内蔵した昇降機構Ｓは、図５に示すごとく、垂直方向に軸支したねじ軸１２２と、該ねじ軸に螺合した連結軸１２５と、前記ねじ軸１２２を回動させる調整つまみ１２３とからなり、該ねじ軸１２２に螺合した連結軸１２５の一端は、前記支持台１２の一側に位置した可動保持部１２１の側面に連結させてある。
【００１２】
前記昇降機構Ｓは、調整つまみ１２３を時計回り、あるいは反時計回りに回転することにより、ねじ軸１２２に螺合した連結軸１２５はねじ軸１２２を昇降動して可動保持部１２１を上下方向に微動させることができるように設けてある。
【００１３】
したがって、前記可動保持部１２１は、駆動手段１１の可動板１１ｂに取付けた支持台１２とともに長手方向（図２において左右方向）に往復動し、且つ、支持台１２に設けた昇降機構Ｓにより上下方向に微動可能に形成してある。
【００１４】
前記アクチュエータの駆動手段１１の動作は、前記制御装置２００の制御部２１０により速度を秒速約１００μｍから１００ｍｍの範囲で設定可能とし、移動距離は約１ｍｍから３０ｍｍの範囲で移動可能に設定することができる。また、駆動手段１１は、測定中に摩擦抵抗力が押圧機構１０の測定基準を超えた場合、アクチュエータを瞬時に停止させることにより押圧機構１０が破損するのを防止する機能を備えている。
【００１５】
前記可動保持部１２１に取付けたバランス調整手段Ｔは、上方を開口してコ字形に形成した可動保持部１２１に、両側を支持軸１４１で軸支した連結片１３を枢動可能に取付け、該連結片の軸心方向にそれぞれ延伸させた一方のアーム１４ａの先端に、前記被測定物３０と当接する接触子１８を有した能動センサユニットＫを取付け、他方のアーム１４ｂの後端には調整分銅１５を摺動可能に取付けてある。
【００１６】
前記バランス調整手段Ｔは、図３に示すごとく、アーム１４ａの先端に設けてある能動センサユニットＫの重力により、支持軸１４１を中心とする下方向のモーメントが作用する。この下方向のモーメントを打ち消すため、調整分銅１５によって上方向のモーメントをアーム１４ｂの一端部に発生させてバランスを調整する。さらに、バランス測定手段Ｔの水平性を容易に調整して確認することができる水準器１４２を連結片１３の上面に設けてある。
【００１７】
前記バランス調整手段Ｔは、調整分銅１５の重量を一定とし、この調整分銅１５をアーム１４ｂ上でスライドさせることにより位置を変化させ、これによりモーメントの大きさを調整する方法を用いている。この方法の他、例えば、調整分銅１５の位置を一定としその重量を変える（つまり調整分銅１５を異なる重さのものに付け替える）ことでモーメントの大きさを変える方法でも良く、あるいは両方の方法を組み合わせる（調整分銅１５の重さと位置を変える）方法でもよい。また、調整分銅１５の下部に前記アーム１４ｂと並行に取付けたねじ軸１５ａと、該ねじ軸１５ａに微調分銅１５ｂを螺合して取付けてモーメントの大きさを微調整する方法もある。
【００１８】
上記の上方向のモーメントと下方向のモーメントとが同じとなった状態（平衡状態）では、接触子１８の下面における重量は実質的にゼロとなる。この状態で、接触子１８の下面にかける所望の負荷に応じた重さの荷重分銅を摩擦センサ１６の上部に設けた荷重手段１９上に載置させることで、押圧手段１９の重さが接触子１８の下面にかかる重さとなる。
【００１９】
前記能動センサユニットＫは、図３に示すごとく、被測定物３０と当接する接触子１８にＸ、Ｙ、Ｚ方向の加速度を感知して信号Ｓ２を発信する能動センサ１７と、前記被測定物３０に当接する接触子１８の押圧荷重を調節可能に形成した荷重手段１９と、接触子１８の摩擦抵抗を感知して信号Ｓ１を発信するＸ方向ロードセルからなる摩擦センサ１６を垂直方向の同一軸心上に設けてある。
【００２０】
前記荷重手段１９は、例えば、嵌合（摩擦センサ１６の上面に設けた窪みに荷重分銅を嵌め込む）、螺合（荷重分銅の下面に設けた突起の外周に雄ねじ部を設けこの突起を摩擦センサ１６の上面に形成した穴に設けた雌ねじ部に螺合する）等の適宜な方法が採られてもよい。
【００２１】
ここで、接触子１８は、後記するように被測定物３０の所定面３０ａに所定圧力で接触させた状態にした後、駆動手段１１により可動板１１ｂを移動させることにより、支持台１２に取付けられた可動保持部１２１が可動板１１ｂと共に移動することにより接触子１８が所定面３０ａ上を摺動する。
【００２２】
この摺動時において、摩擦センサ１６は接触子１８に作用するＸ軸方向の摩擦力を電気信号に変換して信号Ｓ１を出力する。また、能動センサ１７は接触子１８に作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度を検出して電気信号として信号Ｓ２を出力する。これらの信号Ｓ１、Ｓ２（押圧特性）は、計測部２２０の演算部２２１に送出される。
【００２３】
前記能動センサユニットＫは、能動センサ１７の下面に接触子１８を交換可能に取付けたことにより、指の触感を有する接触子の他、口紅、パフまたはペンシルでアイラインを引く、さらには刷毛の触感を有する接触子などを交換可能に取付けることができる。さらに、接触子として筆記具、被測定部側に紙を取付けることにより、通常の静摩擦や動摩擦を測定することができる。
【００２４】
一方、受圧機構２０は、土台となる架台２１と、この架台２１の上部に設けられた２分力ロードセルからなる摩擦センサ２２と、該摩擦センサ２２上に配置された基台部２３を有している。基台部２３の上に位置した被測定物３０には、測定中に移動するのを防止するため公知の固定手段で該基台部に固定してある。また、被測定物３０の所定面３０ａには、３軸方向の加速度を測定する受動センサ２４が取付けられている。
【００２５】
前記受動センサ２４は、例えば、被測定物３０の所定面３０ａに取付けられ、接触子１８の摺動の際において所定面３０ａに作用するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の特性である加速度を検出し、これを電気信号に変換して信号Ｓ３を出力する。また、前記接触子１８が所定面３０ａを摺動した際に、摩擦センサ２２は被測定物３０の所定面３０ａに作用するＸ軸方向の摩擦力、およびＺ軸方向の荷重を電気信号に変換して信号Ｓ４を出力する。これらの信号Ｓ３、Ｓ４は、計測部２２０の演算部２２１に送出される。
【００２６】
前記制御装置２００は、測定装置１における動作を制御するための制御部２１０と、データを表やグラフなどに可視化して表示する表示部２３０とで構成されている。
【００２７】
図６は、制御装置２００に内蔵された計測部２２０を示したもので、演算部２２１とプロフィール決定部２２２と記録部２２３とから構成されている。この演算部２２１には、測定装置１の摩擦センサ１６から出力された信号Ｓ１、能動センサ１７から出力された信号Ｓ２、摩擦センサ２２および受動センサ２４からそれぞれ出力された信号Ｓ３、Ｓ４がそれぞれ入力される。なお、記録部２２３は、これらの信号Ｓ１からＳ４の値、および演算部２２１において演算された値（摩擦係数など）が記録される。
【００２８】
また、演算部２２１には、接触子１８から被測定物３０の所定面３０ａに加えられる重さ、具体的には接触子１８に負荷する分銅を荷重手段１９に手動で載置させた重量を演算部２２１に入力する。なお、荷重手段１９の重量を検出するセンサ（図示せず）を設け、このセンサ出力を演算部２２１に入力する構成としても良いものである。
【００２９】
演算部２２１は、これらの入力信号から接触子１８と被測定物３０の所定面３０ａとの摩擦係数（動摩擦係数）を算出する。この算出した摩擦係数の値と、能動センサ１７で感知した加速度信号Ｓ２を変換すると共に、プロフィール決定部２２２に送出される。
【００３０】
プロフィール決定部２２２は、記録部２２３に記憶された基準プロフィールデータを参照して、演算部２２１から入力された摩擦係数の数値と加速度の数値を組み合わせて対応するプロフィールを決定する。
【００３１】
記録部２２３には、少なくとも１つの基準プロフィールデータが記憶されている。基準プロフィールデータは、摩擦係数と加速度と被測定物３０の所定面３０ａの性状との関係を決定するためのデータであり、例えば、図７に示したごとく、横軸（Ｘ軸）を摩擦係数（μ）、縦軸（Ｙ軸）を加速度（Ｇ）としたＸＹ座標の所定の領域を特定の面の性状（例えば柔らかい、固いなど）のサンプルを基にして検知した値をあらかじめ割り当てたものである。
【００３２】
この例では、ＸＹ座標を平面上で縦横それぞれ３つに分け、合計で９つの領域Ａ１からＡ３、Ｂ１からＢ３、Ｃ１からＣ３に分割している。そして、これら９つの領域に、各領域に対応する面の異なる性状を振り分ける。例えば、Ａ１の領域は「つるつる」感、Ａ２の領域は「しっとり」感、Ｃ１は「ザラザラ」感、Ｃ３は「ギシギシ」感などのごとく事前のサンプル実験などにより決定する。
【００３３】
ここで、被測定物３０の所定面３０ａによっては摩擦係数と加速度とが同じ場合でも、接触子１８に加わる荷重の大きさにより性状が変化する場合があることから（例えば被測定物の面が柔らかい場合）、通常は、基準プロフィールは複数の異なる荷重に対してそれぞれ基準プロフィールが設けられている。
【００３４】
なお、上記の能動センサ１７および受動センサ２４の少なくとも一方において検知される加速度の大きさ（振幅）や周期は、信号Ｓ３、Ｓ４として記録部２２３に記録される。ここで、上記の加速度の周期は、摩擦中のスティック＆スリップ（摩擦面の付着、滑りの繰り返し）の発生頻度を表し、また加速度の大きさないし測定された値（Ｇ）はその強さを表す。よって、測定された加速度の周期と大きさから摩擦中の状態を把握することができる。即ち、加速度の周期及び大きさ（Ｇ）が小さければ、滑りの滑らかさが実感できる状態（例えば、氷が氷の上を滑る状態）であり、また、これら加速度の周期と大きさが大きい場合には、滑りが滑らかではない状態である。
【００３５】
（動作説明）
次に、以上の構成を有する実施例の測定装置１の動作を説明する。
まず、測定前の準備作業として、押圧機構１０において、バランス調整手段Ｔの調整分銅１５を調整して被測定物３０の所定面３０ａに当接する接触子１８の下方への押圧力をゼロにして平衡状態とする。
【００３６】
一方、受圧機構２０の基板２３の上に測定する被測定物３０の測定対象となる所定面３０ａを上向きとした状態で載置し、所定面の一側に受動センサ２４を取付ける。なお、基台部２３には、測定中に被測定物３０がずれるのを防止するため、適宜な固定方法が採られる。
【００３７】
次いで、受圧機構２０の基台部２３に載置した被測定物３０の上面に、押圧機構１０の接触子１８の下面が測定する所定の荷重分量を荷重手段１９に載せる。上記の準備作業が完了した後、被測定物３０の所定面３０ａの測定を行う。即ち、摩擦センサ１６の上部に所定の重量の荷重分銅を荷重手段１９に載置させることで、接触子１８の下面から所定面３０ａの上面に当該重量に対応する荷重をかけることができる。この状態で、駆動手段１１を作動させることにより、接触子１８の下面が所定面３０ａ上を摺動する。
【００３８】
この摺動の際において、次の（１）、（２）の測定を行った。なお、この摺動の速度、つまり駆動手段１１による接触子１８の移動速度は、制御部２１０により速度を秒速約１００μｍから１００ｍｍの範囲で任意に設定し、移動距離は約１ｍｍから３０ｍｍの範囲で左右動可能に設定する。その際、駆動手段１１は、測定中に摩擦力（摩擦抵抗）が押圧機構１０の測定基準を超えた場合には、アクチュエータを瞬時に停止させて押圧機構１０が破損するのを防止することができる。
（１）接触子１８に加わる摩擦力および加速度の経時変化。
（２）被測定物３０の上面に加わる摩擦力および加速度の経時変化。
そして、荷重分銅からなる荷重手段１９の重さを段階的に変化させ、それぞれの場合において上記（１）、（２）の測定を行う。ここで、荷重手段１９を段階的に変化させたり、接触子１８の移動速度を変化させて行う測定は、絶対的なものではない。このような荷重の変動、速度の変動による測定は、測定者の目的に応じて適宜設定される。例えば、乾燥した剛体の測定物同士の場合は、上記（１）及び（２）の測定値（摩擦力、加速度）は同じになる。しかし、触覚評価の測定を行う場合、測定物の片方または両方に弾性（軟らかさ）を有することがある。この弾性によって、上記の（１）と（２）の測定値（摩擦力、加速度）に相違または変化が現れる。即ち、この相違または変化によって触る側の触覚（アクティブタッチ）と、触られる側の触覚（パッシブタッチ）を数字的に把握することができ、触感の定量的な解析ができる。
【００３９】
上記のようにして得られた接触子１８に加わる摩擦力と荷重手段１９で負荷した重量から、演算部２２１において摩擦係数（動摩擦係数）を算出する。この算出した摩擦係数（動摩擦係数）と、能動センサ１７により検知された加速度は、プロフィール決定部２２２に入力される。プロフィール決定部２２２は、記録部２２３に記憶された基準プロフィールデータを参照して、演算部２２１から入力された摩擦係数の数値と加速度の数値の組み合わせに対応するプロフィールを決定する。
【００４０】
この決定されたプロフィールは、例えば、表示部２３０による表示によってユーザーに伝えられる。表示は、公知の表示手段、例えばＬＣＤ、ＬＥＤ，液晶などによる画面表示、音声出力手段（例えばスピーカ）による音声表示などが使用される。画面表示と音声表示を併用してもよい。この画面表示手段（例えばＬＣＤやＬＥＤなど）および音声出力や画面表示を行うための公知の構成を制御部２１０の内部あるいは外部に設ければ良い。
【００４１】
（実施例１）
以下に、実施例１を説明する。この実施例１では、接触子１８の底面部分をウレタン樹脂で構成すると共にこの底面に深さ０．１５ｍｍの溝を０．５ｍｍの間隔で多数設けたものを用いた。このような溝を設けることで、接触子１８の底面を人の指紋パターンに類似した状態にすることができ、人が指で物に触れた時の状況を再現できる。
【００４２】
上記の接触子１８を被測定物３０の所定面３０ａの上面に載せると共に、重量５０ｇの荷重分銅からなる荷重手段１９をＸ方向ロードセルからなる摩擦センサ１６の上部に載置させた。この状態で駆動手段１１を作動させ、図２において右方向に１０ｍｍ／秒の速度で３０ｍｍ移動させることにより、接触子１８は被測定物３０の所定面を摺動させた。
【００４３】
図８に、上記の摺動時において、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向の加速度を測定する能動センサ１７から出力された加速度G（Ｘ軸方向の加速度成分）の変化、および摩擦センサ１６により検出された摩擦力から計算された摩擦係数μを示した。これら加速度Ｇと摩擦係数μの大きさ及び変化（周期）から、被測定物３０の所定面３０ａにおける触感を求めることができ、触感の定量的な解析ができる。
【００４４】
例えば、加速度Ｇと摩擦力μが小さいＡ１領域の場合（さらさらした触覚）を測定できる。加速度Ｇを一定にし、摩擦力μを変化させることにより、Ａ２領域（しっとり触感）に変化する状態を検知することができる。また、摩擦力μが小さい状態で加速度を大きくするとＡ１の領域からＣ１領域（ざらざらした触感）を検知することができる。したがって、加速度Ｇと摩擦力μをそれぞれ大きくすると肌触りがＣ３領域（ギシギシした触感）のように、変化の状態を検知することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１        測定装置
１０      押圧機構
１０ａ    基台
１１      駆動手段
１１ｂ    可動板
１２      支持台
１３      連結片
１４ａ    アーム
１４ｂ    アーム
１５      調整分銅
１６      摩擦センサ（ロードセル）
１７      能動センサ（加速度）
１８      接触子
１９      荷重手段
２０      受圧機構
２１      架台
２２      摩擦センサ（二分力ロードセル）
２３      基台部
２４      受動センサ（加速度）
３０      被測定物
３０ａ    所定面
１２１    可動保持部
１２２    ねじ軸
１２３    調整つまみ
１２５    連結軸
２００     制御装置
２２０     計測部
２２１     演算部
２２２     プロフィール決定部
２２３     記録部
Ｋ         能動センサユニット
Ｔ         バランス調整手段
Ｓ         昇降機構
【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６】
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【図７】
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【図８】
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