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粒子群の認識と触感覚の応答に関する基礎的研究－ ５０代後半から６０代前半の感性評価（定性的評価）－
大根田 浩久*・片山 英樹**・尾崎 功一***

Fundamental Study of Recognition in Fine Particles andHuman Haptic Sensation－ Kansei Evaluation of Tactile Sensing around 60 years old（Qualitative Evaluation）－
Hirohisa Oneda*, Hideki Katayama** and Koichi Ozaki***
Abstract
This study analyzes the recognition process of examining the texture of fine particles through tactile
sensing using human fingers and aims at establishing the structure of texture recognition. Characteristic
values of the tactile sensing are studied in order to investigate a relationship between tactile sensing andits verbal response. In this study, the SD method (Semantic Differential method) is used to executethe language estimation (the evaluation value) of fine particles. In this paper, the recognition oftactile sensing in the people somewhere about sixty is shown by the relationship between particle
size of fine particles and the evaluation value.

１．緒 言

本研究では，普段の能動的な触動作により，認識・判断する触感覚について考える．日常生活での触覚
人間にとって触感覚は日常生活に欠かせない重要の重要な役割は，身のまわりの対象に触わり，手とな感覚であり，生物の本能と結びつき，感性への影指を動かし，認知することにある．これは能動的な響が大きいもっとも原始的な感覚である．生物学的知覚過程であり，その意味で能動性は触運動知覚ににみると触覚には，体性感覚と呼ばれる皮膚感覚，とって必須である．しかし，触感覚に対して様々な深部感覚，および平衡感覚があり，一般に我々が感側面から評価する場合，大きな要因であろうと考えられる物体の形状と触感覚を評価した基礎的研究は覚と言うのは，温覚，冷覚，触覚，圧覚，痛覚などの皮膚感覚を指す．皮膚感覚は感覚受容器と呼ばれほとんど行われていない．そこで，比較的粒子径のそろった粒子群を用いて触感覚の計測・評価を行う．
る特定の器官により外部刺激を感じ，刺激を認識する．触覚には触覚，温覚，冷覚などの感覚とそれと著者らは，以前の研究において，粒子群に対する触対応する受容器が多数多様存在するため（複特異性）， 感覚の評価を行い，主成分分析を用いて，触感覚とその認識構造が複雑である．本研究では皮膚および言葉の関係について定量的な評価を行い，触感覚の粘膜の感覚である皮膚感覚，広義の意味での触感覚パターンを分類した 4)．この触感覚パターンの分類を対象とする．
において，被験者は健康な 20 代半ばの男女である．
触感覚に関する工学的な研究として，近年のロボ触感覚のパターンを工学に応用しようとした場合，ット工学の発展に伴い，その重要性が指摘され，触被験者の年齢層を広くとり，年齢による差異を明確
1)にすることも大切である．
覚センサ開発 ，視覚障害者用触覚ディスプレイの2)
前報 5) において被験者を 10 代半ばの学生に焦点開発などが積極的に行われている ．また，触感覚をあて，定性的に感性評価（触感覚により得られる計測という立場では，食品，化粧品，繊維業界で，3)感性の評定値）を行った． その結果，20 代半ばの触覚，風合いなどの評価が行われている ．
*電子機械工学科**弓削商船高等専門学校 電子機械工学科５年***宇都宮大学大学院工学研究科

平成 27 年 11 月 30 日受理

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弓削商船高等専門学校

表1

紀要

第 38 号（平成 28 年）

Adjective pair

Relative to the tactile sensing
komakai arai
(fine)(coarse)subesube - zarazara(smooth)(rough)kasakasa - shittori
(dry)
(wet)
matomatta - barabara(united)(scatter)katai - yawarakai(hard)(soft)
nebaneba - sarasara(sticky)(dry)

No relative to the tactile sensing
suki - kirai(like)(dislike)zatsuna - sensaina(messy)(slender)omomigaaru - karoyakana(importance) (unimportance)
fukuzatsu - tanjyun(complex)(simple)shizukana - nigiyakana(quiet)(lively)anshin - fuan(relief) (anxiery)hukai - kai(kaikan)(unpleasant)(pleasure)

感性評価と同じように定性的（粒子径と評定値の関係）に４つに分類できることがわかった 5) ．さらに
前報 6) において，10 代半ばと 20 代半ばの被験者から得られた感性評価について，両者を比較し，定性的側面より評価を行った．その結果，同じような触感覚の反応を示す場合と異なる反応を示す場合があることがわかった．また，触感覚による感性が変化するところは 10 代半ば，20 代半ば共に同じである可能性も示している．
本報告では，前報告 5) ,6) に引続き，年齢層の幅を広くとるために，50 歳代後半から 60 歳代前半における被験者の触感覚の応答に着目して，その感性評価を行う．

図 1 Evaluation sheet

択する．その結果，被験者のそれぞれの評価対象間の類似性を評価，グループ分けなどを行うことが可能となる．
本研究では，表１に示すような形容詞（言葉）対群 13 対を被験者に提示し，触感覚に関係あると考えられる 6 対とそうでない 7 対を用意した．また，図１に示すような評価用紙を用いて，7 段階評定尺度で評価してもらった．ただし，本研究は日本語を介して日本人により評価を行ったため，本論文におけ
２．粒子群に対する触感覚の評価方法
る図表の形容詞対の表記はローマ字表記を主として
本研究では，粒子群に対する人間の触感覚の感性 用い，英語表記は括弧内に表記する．
被験者は健康な 50 代後半から 60 代前半（19 名）評価を行うため，触感覚のみで試料を触り，触感覚を 評 価 す る ． 本 研 究 で 用 い る 試 料 は ， JIS の男である．実験前に視覚により，試料を見てもら
R6001(1998) に基づいた精密研磨用微粉#240 ~ い，試料の印象をつかんでもらった．また，試料の#8000 の 18 種類，および砥粒#12 ~ #220 の代表的 提示順はランダムに行い，実験中は被験者と試料のな 8 種類，計 26 種類のホワイトモランダム（WA） 間にブラインドを設置し，実験中は評価に対して視試料（昭和電工製）を用いた．試料の平均粒径は 1 覚による影響をあたえないようにし，さらに，試料㎛ ~ 1700 ㎛であり，形状は非球形であるが，粒径 を触りながら触感覚を評価できるように，利き手とのばらつきが比較的小さく，多種類の粒径を容易に は逆の手で試料を触ってもらった．また，公正な評価を行うため指及び指紋内に付着した試料を十分に準備できる特徴がある．
本研究では，言葉と触感覚の関係を論じるため， 落とし，ワイパー等で指先の湿気を落としてから次心理学的な研究でよく用いられるセマンティックデ の試料を触ってもらった．評定は-3 ~ 3 の整数値のファレンシャル法（SD 法）を用いる．SD 法とは， 重みを与え，それぞれの形容詞対ごとに平均を求め，もともと Osgood らによって言葉の意味を分析する 評定値とした．
ために開発された手法であり，感覚や感情などの感３．粒径と評定値の関係性は，言葉で表されることから，感性評価に広く用7)いられる手法である ．この手法は，評価対象に対
本節では，本研究の目的である 60 歳前後の被験者して，意味的に対になる形容詞対を評価対象に対する「刺激」として複数個用意し，何段階かに分割す に対して行った触感覚の感性評価について述べる．
る．被験者は評価対象から受ける感覚が何段階かに 各形容詞対（13 対）に対して，触感覚における粒子群の認識と言葉による評価の関連性を示すために，分割された形容詞対の間のどこに位置するのかを選

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粒子群の認識と触感覚の応答に関する基礎的研究（大根田・片山・尾崎）

図 2 Response I（barabara – matomatta）

図 4 Response III（omomigaaru－karoyakana）

図 3 Response II（sarasara–nebaneba）

図 5 Response IV（tanjyun–fukuzatsu）

粒子群の粒径（平均粒径）と SD 法により得られた評定値の関係を示す．本報告では得られた感性評価に対して，定性的な側面のみを述べる．緒言で記述したように著者らは以前の研究で，粒子群に対する触感覚の評価を行い，触感覚と言葉の関係について定量的な評価を用いて，触感覚のパターンを分類している 4)．本研究ではこの分類を参考にし，定性的な側面での分類を行った．本報告において，反応 I，反応 II，反応 III，反応 IV の４つに分類を行った（反応とは，粒子群（試料）を触った時に生じる触感覚の応答）．

図２より，粒径が約 80 ㎛あたりで触感覚の反応が変化していることがわかる．また，粒径約 1 ㎛ ~ 約24 ㎛では傾きが小さい．粒径約 24 ㎛ ~ 1700 ㎛での傾きは大きいことがわかった．
このようなグラフの形状となる形容語対は本研究で用いた形容語対の中で最も多くみられ，（1）まとまった－ばらばら（2）すべすべ－ざらざら（3）かさかさ－しっとり（4）細かい－粗い（5）硬い－柔らかい（6）雑な－繊細な（7）静かな－にぎやかなの計 7 種類である．

３．１ 反応 I
図２に 60 歳代前後の触感覚の応答である反応 Iにおける粒径（平均粒径）と評定値の関係を示す．
図２は代表として，「まとまった－ばらばら」の触感覚の感性評価を示した．エラーバーは 95%信頼区間を表す．また，縦軸の評定値が 0 のところで触感覚の反応が変化する．図２の場合，評定値がプラスであれば「ばらばら」と感じ，マイナスであれば「まとまった」と感じている．反応 I は評定値の変化が大きく，感覚的に反応の変化が鋭いパターンである．

３．２ 反応 II
図３に反応 II における粒径と評定値の関係を示す．

反応 I と比較すると反応 II は評定値の変化は小さいことがわかる．この形容詞対における 60 歳代前後の感性評価（触感覚の応答）では，評定値が「さほぼ１の値となり，粒径の大きさに依存せず，らさら」と感じていることがわかる．これは，1022弓削商船高等専門学校

紀要

代半ば・20 代半ばの結果 5) ,6) とは異なる触感覚の応答であることがわかった．
この反応が見られる形容詞対は・ねばねば－さらさらの 1 種類である．
３．３ 反応 III

図４に反応 III に分類した形容詞対の粒径と評定値の関係を示す．図より，粒径が約 80 ㎛までは，触感覚の反応に大きな変化が生じない．しかし，
80 ㎛を超えると感性評価が「軽やかな」から「重みがある」へ徐々に評定値が下がり始める．約 120 ㎛
で触感覚の応答が「軽やかな」から「重みがある」に変化している．
この反応が見られる形容詞対は（1）不快－快（2）好き－嫌い（3）安心－不安（4）重みがある－軽やかなの 4 種類である．
３．４ 反応 IV
図５に反応 IV に分類した形容詞対の粒径と評定値の関係を示す．図５より，評定値の変化が小さく，感覚的に反応の変化が少ないことがわかる．反応 I・
反応 III とは異なり，粒径の変化に伴い評定値がほぼ直線形状（指数関数的）に変化していることがわ
かる．また，本研究の定性的側面での結果において，評定の値は異なるが，反応 II と同じような触感覚の反応を示す傾向であることがわかった．
この反応が見られる形容詞対は・複雑－単純の 1 種類である．

本報告では，従来の結果による分類 4) を参考に行っている．従来の結果 4) では反応 II と反応 IV
しかし，は，定性的に異なる触感覚の応答である．
本研究の結果において，反応 II と反応 IV は評定値が異なり，感性評価の形状（触感覚の応答）が類似していることがわかった．
本研究の結果より，60 歳前後の感性評価に対して，多変量解析などを用いて詳細に調査する必要があると考えられる．
４．結言

本報告において，60 歳前後の中高年（アクティブシニア）に対して行った触感覚の感性評価について述べた．本研究では，日常的な人間の動作の一つで第 38 号（平成 28 年）ある手触りに注目し，粒子群を試料として用いて，その手触り感について言葉を媒介として評価し，その認識構造を理解することを試みた．手触り感の評
価について平均粒径が異なる 26 種類の WA 砥粒を用いて，13 対の形容詞対について，7 段階評定尺度で評価した．その結果，各反応について，粒径と評定値の関係から次の結果が得られた．
（１）60 歳前後の触感覚応答に対して，定性的な側面（粒径と評定値との関係図）で触感覚の分類を行った．その結果，反応 II・反応 IV に関しては，詳細（定量的解析）な分類を行う必要はあるが，反応 I・反応 III は感性評価の傾向がことなることがわかった．
（２）触感覚の応答が変化（ある形容詞対の感性評価）する粒径の大きさは，約 80 ㎛ と約 106㎛ である．
（３）反応 I は他の反応と比較して，触感覚の応答の変化が大きいことがわかった．
（４）触感覚の応答があまり変化しないような形容詞対があることがわかった．
本報告では，60 歳前後の触感覚の応答について，定性的な側面より，分類を行った．
粒子群の認識において，触感覚の応答（感性評価による評定値）が変わる粒径は，本研究の結果と従来の結果 5) ,6) より 10 歳半ば・20 歳半ばとほぼ同じであることがわかった．また，各反応において、類似の傾向を示す反応と異なる傾向を示す反応が存在することもわかった．この点について，定量的解析も含めて，詳細に明らかにする必要がある．
本研究の結果より，60 歳前後の感性評価に対して，定量的な側面（主成分分析など）より，触感覚の応答の分類を行う必要がある．今後，20 歳半ば・10歳半ばの感性評価の結果と比較し，年齢による触感覚の応答の差異の有無について明らかにする予定である．
最後に，被験者としてご協力いただいた，本学の教職員・非常勤講師の皆様方に謝意を表します．
参考文献[1] 前野隆司：ヒト指腹部と触覚受容器の構造と機能，日本ロボット学会誌，18，6，772，（2000）．
[2] M.Kobayashi, T.Watanabe：A Tactile Display
System Equipped with a Pointing Device –MIMIZU–, Computers Helping People with
Special Needs, Springer, 527,（2002）．

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粒子群の認識と触感覚の応答に関する基礎的研究（大根田・片山・尾崎）[3] 官能検査ハンドブック：日科技連出版社，(1973)．
[4] 渡辺信一，尾崎功一，山崎友麻，山本純雄：触感覚による粒子群の認識と言語評価，精密工学
会誌，71 巻，11 号，pp.1421-1425，（2005）．
[5] 大根田浩久，後藤秀征，村上誠示，尾崎功一：
触感覚による粒子群の認識に関する基礎的研究，
弓削商船高等専門学校紀要，36, pp.60-63,(2014)[6] 大根田浩久，穴見太志，片山孝二，尾崎功一：
粒子群の認識と触感覚の応答に関する基礎的研
究－年齢の違いが触感覚に与える影響（定性的評価）－，弓削商船高等専門学校紀要，37,pp.31-36, (2015)[7] Osgood,C.E. et al., Measurement of meaning,
Univ. Illinois Press, (1957).