3E5-4
This article is a technical report without peer review, and its polished and/or extended version may be published elsewhere.

第 27 回日本バーチャルリアリティ学会大会論文集（2022 年 9 月）

電気味覚による炭酸感増強のためのトラベラーリッド付き
コップ型インターフェイスの評価
Evaluation of a Cup-Shaped Interface with Traveler Lid
for Carbonate Stimulus Ammpliﬁcation by Electric Taste
渡辺真夕 1) ，望月典樹 2) ，中村壮亮 2) , 小池崇文 3)

Mayu WATANABE, Noriki MOCHIZUKI, Sousuke NAKAMURA, and Takafumi KOIKE
1) 法政大学大学院 情報科学研究科（〒 184-8584 東京都小金井市梶野町 3-7-2, mayu.watanabe.2m@stu.hosei.ac.jp）2) 法政大学 理工学部（〒 184-8584 東京都小金井市梶野町 3-7-2, noriki.mochizuki.66@hosei.ac.jp, snakamura@hosei.ac.jp ）3) 法政大学 情報科学部（〒 184-8584 東京都小金井市梶野町 3-7-2, takafumi@hosei.ac.jp）
概要: 舌に電気を流すことで生じる味覚である電気味覚を炭酸水に適用することで，炭酸感を増強できる．本研究では，炭酸飲料に電気味覚を提示するためのコップ型インターフェイスの評価を行う．著者
らが提案したトラベラーリッド付きコップ型インターフェイスは，飲み口から出る飲料の量を減らすことで，唇や頬の内側以外に接触する飲料を減らす．それにより，舌以外に電流が流れにくくなると推測した．また，トラベラーリッドと鼻が接触する部分に電極を配置することで，電極を意識せず，より自然に飲料を飲むことが可能となる．
キーワード： 電気味覚, 炭酸感増強, コップ型インターフェイス

1.

はじめに
炭酸飲料とは炭酸ガスを含む清涼飲料水を指し，多くの人に愛飲されている．しかし，時間経過や温度などが要因炭酸水となり，炭酸ガスは次第に抜けてしまい，炭酸飲料の特徴であるシュワシュワとした炭酸感が損なわれてしまう．そこで，野村らは陽極電気刺激による電気味覚が酸味を増強さ電気味覚提示回路せること，炭酸刺激が口腔内の酸味を感じる細胞を活性化させること [1] に着目し，電気味覚により炭酸飲料の炭酸感が増強することを示した [2, 3]．これにより，開封から時間が経過した炭酸水であっても，電気味覚により炭酸感を増強させることで，再度炭酸感を楽しむことができる．
電気味覚を提示するためのインターフェイスの形状は様々であり，中村らはフォークやストロー型のインターフェイスを提案している [4]．一方の電極を腕や手のひらに設置し，フォークやストロー型の電極を用いて飲食物を口にすることで，電気味覚を提示する．有賀らも飲食物を介して電気刺激を印加し，酸味や塩味を再現することでスープの味を変化させるスプーンを提案している [5]．これらのようにインターフェイスを食器型にすることで，自然な行動で舌に電気刺激を印加することができると考え，著者らはトラベラーリッド付きコップ型インターフェイス（Cup-Shaped Interface

with Traveler Lid：以下，CITL）を提案した [6]．そこで本研究では，炭酸飲料に電気味覚を適用するためのコップ型インターフェイスである CITL の評価を行う．

図 1:

トラベラーリッド付きコップ型インターフェイス（CITL）

2.

関連研究
野村らの電気味覚による炭酸感増強に関する研究 [2] で提案されるインターフェイスは，プラスチックや紙のような非導電性のコップにステープラの針を止め，電気刺激付加装置に繋がっているスリーブを取り付けている．スリー
ブの内側と外側にはそれぞれ導電布テープが貼られており，外側の導電布テープは電気刺激付加装置の陰極側と，内側の導電布テープは電気刺激付加装置の陽極側かつコップに止めたステープラの針と接する．そのため，スリーブの外側の導電布テープに触れながら飲料を飲むことで電気刺激が印加される．しかし，このインターフェイスでは唇に痛みを感じるユーザがみられた．この痛みの原因として，電気刺激か炭酸刺激が考えられる．仮に唇に生じた痛みが電気刺激によるものだとすると，舌のみに印加されるべき電Ⓒ 2022 日本バーチャルリアリティ学会-3E5-4-

3E5-4

⼝内環境を整えるために⽔を飲む

導電布テープを貼ったスポンジ（陰極側の電極）

被験者ｎ

ｎが奇数

ｎが偶数

電気刺激を印加せずに従来のインターフェイスで炭酸飲料を飲み，SD法によりインターフェイスを評価

電気刺激を印加せずにCITLで炭酸飲料を飲み，SD法によりインターフェイスを評価

電気刺激を印加せずにCITLで炭酸飲料を飲み，SD法によりインターフェイスを評価

電気刺激を印加せずに従来のインターフェイスで炭酸飲料を飲み，SD法によりインターフェイスを評価

⼝内環境を整えるために⽔を飲む
被験者ｎ

図 2: 電極を配置した CITL（左）と生成される閉回路のｎが奇数

ｎが偶数

経路（右）
気刺激が，唇や頬の内側などにも印加されている可能性が従来のインターフェイスで炭酸飲料に電気刺激を印加しない場合と200μAの陽極電気刺激を印加した場合をランダムな順番で提⽰し， どちらの⽅が炭酸感を強く感じたかを回答

CITLで炭酸飲料に電気刺激を印加しない場合と200μAの陽極電気刺激を印加した場合をランダムな順番で提⽰し， どちらの⽅が炭酸感を強く感じたかを回答

SD法により，電気刺激印加後の従来のインターフェイスを評価

SD法により，電気刺激印加後のCITLを評価

CITLで炭酸飲料に電気刺激を印加しない場合と200μAの陽極電気刺激を印加した場合をランダムな順番で提⽰し， どちらの⽅が炭酸感を強く感じたかを回答

従来のインターフェイスで炭酸飲料に電気刺激を印加しない場合と200μAの陽極電気刺激を印加した場合をランダムな順番で提⽰し， どちらの⽅が炭酸感を強く感じたかを回答

SD法により，電気刺激印加後のCITLを評価

SD法により，電気刺激印加後の従来のインターフェイスを評価ある．そこで，著者らは炭酸飲料に電気味覚を提示するためのコップ型インターフェイス，CITL を提案した [6]．
著者らが提案した CITL は図 1 に示すように飲み口がトラベラーリッドのような形状をしていることが特徴である．
これは，飲み口を小さくすることにより，同時に出る飲料の量を減らし，舌以外に流れる電流を減らすことを目的とする．また，野村らによる従来のインターフェイスでは，手と飲料が電極に触れるように意識して飲料を飲む必要があっ⼝内環境を整えるために⽔を飲むた．CITL では，図 2（左）のように陰極側の電極となる導電布テープを貼り付けたスポンジがトラベラーリッドの上200μAを印加する従来のインターフェイスと200μAを印加するCITLを⾃由に飲み⽐べ，Q1-Q3に回答部に配置されている．そのため，飲料を飲んだ際に鼻と陰痛みや基本五味の変化などがあれば⾃由記述で回答極側の電極が接触する．さらに，飲み口の場所も固定され
図 3: 実験の手順ており，陽極側の電極と飲料も必ず接触するため，飲料を飲む際に電極を意識する必要がなくなる．電気刺激装置と接続した CITL を用いて炭酸飲料を飲むことで，陽極側の用いて，直流の 200µA を提示した．被験者は 20 代の男女電極，炭酸飲料，口腔内，鼻，陰極側の電極と，図 2（右）6 名（男性 5 名，女性 1 名）で，電気刺激を提示することをが示すように人体を介して閉回路が生成され，炭酸飲料に事前に伝え，それぞれのインターフェイスの使い方を説明し電気味覚が適用される．

た後，実験を行った．実験開始時にはそれぞれ約 150ml ずつの炭酸水が注がれており，飲料が半分を下回った際には，飲料を追加した．また，被験者にインターフェイスだけの実験

3.

CITL によって従来のインターフェイスよりも，唇や頬印象で回答してもらうため，インターフェイスのある被験の内側に接触する飲料が少なくなったか，炭酸感が増幅す者側と電気刺激を制御する実験者側の間に仕切りを設けた．

るか，使いやすいかを調査する実験を行う．また，電気刺さらに，意識せずに飲料を飲んだ際のインターフェイスの激を印加する前と後でのそれぞれのインターフェイスの印

印象や炭酸感の感じ方の違いを調査したかったため，飲む象についてアンケートを行う．ここでの従来のインターフェ飲料の量は指定しなかった．

イスとは，野村らの実験で用いられていた，ホチキスの針

CITL を使用した際に，従来のインターフェイスよりもを止めたプラスチックコップにスリーブを取り付けたもの

唇や頬の内側に接触する飲料が少なくなったか，炭酸感がを指す．

増幅するか，使いやすいかを調査するためのアンケートで

3.1

は「Q1: 従来のインターフェイスに比べ，CITL の方が唇や実験方法

実験には，市販の軟水である「サントリーホールディング

頬の内側に当たる飲料が少ないと感じた」，「Q2: 従来のインス株式会社 南アルプスの天然水」にソーダストリームで炭ターフェイスに比べ，CITL の方が炭酸感に変化を感じた」，酸を注入した炭酸水を使用した．飲料中の炭酸ガスの含有量「Q3: 従来のインターフェイスに比べ，CITL の方が使いやを表す単位であるガスボリューム（GV）は飲料の摂氏温度すいと感じた」の 3 つの質問に 7 段階で評価してもらった．と飲料の pH を用いた式から算出でき [7]，GV が 1.5 で一電気刺激を印加する前と後でのそれぞれのインターフェイ定になるように炭酸水を作る．また，飲料の温度は 5.5 Cスの印象については 7 段階評価の SD 法により評価してもであった．電気刺激は，金山らが提案した定電流回路 [8] をらった．実験の手順を表すフローチャートを図 3 に示す．実◦Ⓒ 2022 日本バーチャルリアリティ学会-3E5-4-

3E5-4

験の手順によってインターフェイスに対する印象が変化す

Q1: CITLの⽅が唇や頬の内側に当たる飲料が少ないと感じたる可能性があるため，被験者により実験の手順を変えてい0

る．また，電気刺激を印加しない場合でも，インターフェイ
スは電気刺激装置に接続されており，被験者は電気刺激を印加されると認識している．

3.2

実験結果

従来のインターフェイスを用いた際，電気刺激を印加していない方が炭酸感が強いと回答した人が 3 名，200µA の

12

4 [⼈]

3

非常にそう思う
かなりそう思う
ややそう思うどちらでもない
ややそう思わない
かなりそう思わない
非常にそう思わない

図 4: 「Q1: 従来のインターフェイスに比べ，CITL の方が唇や頬の内側に当たる飲料が少ないと感じた」の評価結果

陽極電気刺激印加した方が炭酸感が強いと回答した人が 3名であった．一方で，CITL を用いた際は，電気刺激を印加していない方が炭酸感が強いと回答した人が 2 名，200µAの陽極電気刺激印加した方が炭酸感が強いと回答した人が4 名であった．
また，本研究で作成したインターフェイスは唇や頬の内Q2:CITLの⽅が炭酸感に変化を感じた
012

3

4 [⼈]

非常にそう思う
かなりそう思う
ややそう思うどちらでもない
ややそう思わない
かなりそう思わない
非常にそう思わない側に接触する飲料が少なくなったかに対する評価結果を図

図 5: 「Q2: 従来のインターフェイスに比べ，CITL の方4 に示す．この結果より，被験者全員が CITL によって，唇が炭酸感に変化を感じた」の評価結果や頬の内側に接触していた飲料が減少したと感じていることが分かる．CITL の方が炭酸感に変化を感じるかに対する評価結果を図 5 に示す．次に，CITL の方が電気味覚による炭酸感の増幅を強く感じた被験者が半数以上となった．
使いやすさに対する評価結果を示した図 6 からは，ほとん
どの被験者が従来のインターフェイスよりも使いやすくなったと感じていることが分かる．

Q3:CITLの⽅が使いやすいと感じた
0

1

2

4 [⼈]

3

非常にそう思う
かなりそう思う
ややそう思うどちらでもない
ややそう思わない
かなりそう思わない
非常にそう思わない

図 6: 「Q3: 従来のインターフェイスに比べ，CITL の方さらに，SD 法により評価してもらった，電気刺激印加前が使いやすいと感じた」の評価結果のそれぞれのインターフェイスに対する印象と電気刺激印加後のそれぞれのインターフェイスに対する印象を評価項
目ごとに平均値を求め，まとめた結果を図 7 に示す．電気刺激印加前は CITL の方が従来のインターフェイスより，「安全な」，「安心な」といった項目の平均値が大きくなっていた．しかし，電気刺激印加後には，CITL の「安全な」，「安心な」の項目の平均値は従来のインターフェイスよりも大きく下回る結果となった．

3.3

考察

唇や頬の内側に接触する飲料が少なくなったかについての評価（Q1）の結果から，CITL は舌以外に接触する飲料を減らすことができたといえる．これは，トラベラーリッドのように飲み口を小さくしたことで，同時に出る飲料が限られ，舌のみに飲料が接触しやすくなったと考える．

1 2 3 4 5 6 7
⼈⼯的な
危険な
嫌いな
新しい
良い
頑丈な
かっこいい
快適な
おもしろい
容易な
丈夫な
清潔な
奇抜な
⾼い
綺麗
重い
厚い
珍しい
洗練された
硬い派⼿な
多様な
冷たい
怖い

1 2 3 4 5 6 70

⾃然な
⼈⼯的な
安全な
危険な嫌いな
好きな
古い
新しい
悪い
良い
5
華奢な
頑丈な
かっこ悪い かっこいい
不快な
快適な
つまらない おもしろい
困難な
容易な
10
もろい
丈夫な
不潔な
清潔な
平凡な
奇抜な
⾼い
安い
綺麗
汚い
15
重い
軽い
厚い
薄い
珍しい
ありふれた
洗練された
素朴な
柔らかい
硬い
20
地味な
派⼿な
多様な
単調な
冷たい
温かい
従来
怖い
安⼼な
CITL

0

⾃然な
安全な
好きな
古い
悪い
5
華奢な
かっこ悪い
不快な
つまらない
困難な
10
もろい
不潔な
平凡な
安い
汚い
15
軽い
薄い
ありふれた
素朴な
柔らかい
20
地味な単調な
温かい
安⼼な

また，CITL の方が炭酸感に変化を感じたかの評価（Q2）の結果より，CITL の方が従来のインターフェイスよりも電気味覚による炭酸感の増幅が感じられやすいことが分かる．

図 7: 電気刺激印加前の印象評価（左），電気刺激印加後の印象評価（右）さらに，従来のインターフェイスに比べ，CITL の方が電使いやすさについての評価（Q3）結果からは，従来のイ気刺激を印加していない場合よりも，電気刺激を印加した場合の方が炭酸感が強いと回答した人数も多くなっている．
これらより，舌以外に接触する飲料が減ったことで，舌に流れる電流量が増え，炭酸感の増幅を感じやすくなった可能性がある．一方で，従来のインターフェイスの方が炭酸感の増幅を感じた被験者からは，口腔内へ流れる炭酸飲料が少ないことにより，電気刺激の有無に関係なく炭酸感を感ンターフェイスよりも使いやすくなったといえる．これは，従来のインターフェイスは陰極側の電極を触れるように持ち，ステープラの針を通って飲料が口に入るように飲む必要があったのに対し，CITL は意識せずに飲料を飲んでも電極が接触するようになったことで，被験者の負担が減ったためだと考えられる．
また，CITL に対する電気刺激印加前の印象評価に対しじにくいという意見も得られた．

Ⓒ 2022 日本バーチャルリアリティ学会-3E5-4-

3E5-4

因子分析を行った結果を表 1 に，それぞれの被験者の因子得点を表 2 示す．第 1 因子は「重い」，「温かい」，「自然な」表 2: 電気刺激印加前の CITL に対する各被験者のなどの飲料を飲んだ際のインターフェイスを持った印象に関因子得点する形容詞が抽出された．第 2 因子では「快適な」，「良い」，Factor1

Factor2

Factor3「綺麗」といった形容詞が抽出されたことより，使用するこ被験者１

2.143

0.972-5.470とへの安心感に関する因子といえる．第 3 因子には「つま被験者２

7.595

2.109-9.731

らない」，「単調な」といった形容詞があげられたことより，被験者３

3.907

2.202-9.106

新規性のなさ関した因子であると考えた．因子得点につい被験者４

1.706-1.121-6.470ては，数値が高い被験者ほどその因子の影響を強く受けて被験者５

1.143

0.910-9.220いるといえる．表 2 の第 2 因子である使用することへの安

被験者６0.584

1.318

0.454

心感に関する因子の因子得点が 5 人の被験者で正となっている．よって，電気刺激を印加していない場合の CITL での結果，舌以外に接触する飲料を減ったことにより，舌以外は，被験者のほとんどが使用することに対し恐怖心を感じに流れる電流量が少なくなる可能性が示された．また，電極ていないとわかる．これは，電極を意識せずに飲料を飲むを意識せずに飲料を飲むことが可能となったことで，ユーことで，身体に電気刺激が印加されることを意識しにくくザの使い勝手がよくなった．さらに，野村らのインターフェなるためだと考えた．

イスに生じていた唇への痛みも生じることはなかった．し

本実験では，従来のインターフェイスで電気刺激を印加かし，鼻に痛みが生じるてしまうという問題点がある．よっした際に，唇に痛みを感じた被験者がいた．一方で，CITLて，異なる鼻の形状でも電極と鼻の接触面積が一定以上確では唇に痛みを感じる被験者はいなかったものの，鼻に痛保できるように改良する必要がある．

みを感じる被験者がいた．これは，鼻の形や位置が人によって異なるため，電極と鼻の接触面積が小さくなり，電流密度が大きくなってしまう被験者がいたことが原因であると

参考文献[1] Jayaram Chandrashekar, David Yaramolinsky, Larsvon Buchholtz, Yuki Oka, William Sly, Nicholas J. P.

考えられる．

Ryba, and Charles S. Zuker. The Taste of Carbona-

表 1: 電気刺激印加前の CITL に対する印象評価の因子分析結果（一部抜粋）
項目
Factor1tion. Science, 2009.
[2] 野村伊吹, 小池崇文. 電気味覚による炭酸飲料の刺激増

Factor2

Factor3幅に関する基礎検討. 情報処理学会第 82 回全国大会講重い–軽い-0.932

0.200

0.241

冷たい–温かい

0.918-0.151

0.388

演論文集, 2020.
[3] 野村伊吹, 金山純平, 望月典樹, 中村壮亮, 小池崇文. 電人工的な–自然な0.910

0.227

0.175

気味覚による飲料の炭酸感増強に関する伝達機序仮説設

珍しい–ありふれた

0.899

0.286

-0.136

定と検証実験の検討. 第 26 回 香り・味と生体情報研究

丈夫な–もろい-0.816

0.383-0.003

新しい–古い

0.813

0.387

-0.109会, 2021.
[4] 中村裕美, 宮下芳明. 一極型電気味覚付加装置の提案と快適な–不快な

0.051-0.972

0.164

良い–悪い

0.051

-0.972

0.164

綺麗–汚い

0.108

-0.938-0.282

かっこいい–かっこ悪い

0.148

0.775-0.580

硬い–柔らかい

0.391

0.730

-0.388

頑丈な–華奢な

0.479

0.657

-0.501

Augmented Human International Conference, 2015.
[6] 渡辺真夕，野村伊吹，望月典樹, 中村壮亮, 小池崇文. 電

怖い–安心な

0.448

0.590

0.349

気味覚による炭酸感増強のためのトラベラーリッド付き

面白い–つまらない0.262-0.0100.871

コップ型インターフェイスの検討. 情報処理学会第 84

多様な–単調な0.037-0.2910.863

清潔な–不潔な-0.531

0.279-0.824回全国大会講演論文集, 2022.
[7] 野村伊吹, 石岡光, 望月典樹, 中村壮亮, 小池崇文. 電気

厚い–薄い-0.384

0.154

0.811

味覚による炭酸水に含まれる炭酸の変化に関する基礎検

嫌いな–好きな

0.400

0.544

0.584

洗練された–素朴な0.232-0.293-0.466

討. 第 26 回バーチャルリアリティ学会大会論文集, 2021.
[8] Jumpei Kanayama, Ibuki Nomura, Noriki Mochizuki,

極性変化による味質変化の検討. 情報処理学会論文誌,2013.
[5] Yukika Aruga and Takafumi Koike. Taste change ofsoup by the recreating of sourness and saltiness using
the electrical stimulation. In Proceedings of the 6thTakafumi Koike, and Sousuke Nakamura.

Basicevaluation of carbonate stimulus ampliﬁcation and4.

まとめと今後の課題

taste change using ac electric stimulation. In 2021

本研究では，著者らが作製したトラベラーリッド付きコップ型インターフェイスである CITL の評価を行った．実験Ⓒ 2022 日本バーチャルリアリティ学会-3E5-4-

IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 2021.