JP2019039888A - 感触評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感触評価対象物の表面で指を移動させたときの感触を、肌に化粧料を塗布する場合などの感触も含めて客観的に詳細に評価する。【解決手段】感触評価装置１が、加速度と角速度を検出する慣性センサ２、該慣性センサ２を指背側に装着可能とするアタッチメント３、及び力覚センサ５を備える。この感触評価装置１では、慣性センサ２を装着した指２０ａを感触評価対象物３０に対して移動させたときに検出される指２０ａの加速度と角速度に基づいて指の移動速度と角速度を計測すると共に、指の移動時に感触評価対象物が受けた反力を力覚センサにより計測する。【選択図】図１

Description

本発明は、感触評価装置に関する。

感触は、感触の評価対象物に指で触れ、擦ったり押圧したりしたときに得られる感覚であり、感触によって皮膚の乾燥、湿潤、はり等の性状が調べられたり、化粧料を適用した後の皮膚や毛髪の状態が調べられたりしている。感触は、衣料品、日用品、運動具等の種々の物品の使用感や使いやすさにも影響しており、種々の場面で判断されている。

感触は、個々の評価者によって主観的に判断され、言葉によって表される。これに対し、感触に対応した客観的な計測データを得る技術として、指先に加速度センサと歪みゲージを取り付け、加速度センサにより指の動作の速度を測定すると共に、歪みゲージで指の変形を検出し、指の変形から指に印加されている接触圧を求める方法がある（特許文献１）。

また、指を剛体面に押し付けたときの指先の左右の側端の位置と、押圧力と、剛体面の面内方向の接触力と、指を剛体面に押し付けて指を左右に移動させたときの滑りに基づいて指先の弾性体モデルのパラメータを算出しておき、指を被験面に接触させたときの指先の側端の位置と弾性体モデルのパラメータから押圧力と接触力を求める方法がある（特許文献２）。

感触評価対象物の表面が平滑な場合に、その平滑面に圧電素子を接触させ、移動させることにより感触を評価する方法もある（特許文献３）。

特開２０１３−３７８２号公報 特開２０１５−１１４１６９号公報 特開２０１６−１２２３６３号公報

従来の感触の評価方法のうち、指で感触評価対象物を押圧しているときの押圧力や接触圧に基づく方法によれば、握るあるいは押すという動作時の感触に対応するデータは得られるが、化粧料を肌に塗布するときのように指を感触評価対象物の表面に接触させ、その表面に沿って動かすときの感触は評価することができない。

また、感触評価対象物の表面に圧電素子を接触させて移動させる方法によれば、感触評価対象物自体の滑り性は評価できるが、この方法で得られるデータは指で感触評価対象物に直接触れて得るものではないため、指で感触評価対象物に触れて感じられる感触に対して必ずしも対応するものとはならない。感触は、対象物に触れる指先の状態によっても異なるためである。さらに、この方法によっても肌に化粧料を塗布するときの感触は評価することができない。

これに対し、本発明は、感触評価対象物の表面で指を移動させたときの感触を、肌に化粧料を塗布する場合などの感触も含めて客観的に詳細に評価できるようにすることを課題とする。

本発明者は、指の背側に慣性センサを装着し、指の腹で感触評価対象物を擦る動作を行った場合に、指の移動速度と角速度を測定すると共に、その評価対象物が受ける反力を力覚センサで測定すると、その動作時の感触を、慣性センサで測定される移動速度及び角速度、並びに力覚センサで測定される反力に基づいて詳細に評価できることを見出し、本発明を想到した。

即ち、本発明は、加速度と角速度を検出する慣性センサ、該慣性センサを指の背側に装着可能とするアタッチメント、及び力覚センサを備えた感触評価装置であって、
慣性センサを装着した指を感触評価対象物に対して移動させたときに検出される指の加速度と角速度に基づいて指の移動速度と角速度を計測すると共に、
指の移動時に感触評価対象物が受けた反力を力覚センサにより計測する感触評価装置を提供する。

また、本発明は、慣性センサを指の背側に装着し、指の腹を感触評価対象物の表面に向けて該表面で指を移動させ、その指の移動時に慣性センサが検出した加速度と角速度に基づいて指の移動速度と角速度を計測すると共に、その指の移動時に感触評価対象物が受けた反力を力覚センサで計測し、指の移動速度及び角速度、並びに感触評価対象物が受けた反力に基づいて感触を評価する感触評価方法を提供する。

本発明によれば、慣性センサが検出した加速度と角速度に基づき、指の移動方向の速度と角速度を計測する。この移動速度と角速度の関係は、指が感触評価対象物の表面を滑るようにして移動しているのか、引っ張られるように移動しているのか、くっつくように移動しているのかなど、指がどのように移動しているのかによって異なる。したがって、移動速度と角速度の計測により、種々の感触を区別することが可能となる。

また、本発明によれば、慣性センサによる移動速度と角速度の計測と同時に、指の移動時に感触評価対象物にかかる反力を力覚センサで計測する。これにより、感触評価対象物に加える力の向きや大きさによって変わる感触を区別することができる。

したがって、本発明により慣性センサによる指の移動速度及び角速度の計測データと、力覚センサによる反力の計測データとを組み合わせることにより、慣性センサ及び力覚センサのいずれか一方だけによる計測では区別できない種々の感触を区別できるようになり、これらの計測データから感触評価対象物がどのような感触であるかを詳細に評価することが可能となる。

図１は、実施例の感触評価装置の概略構成図である。 図２は、本発明の感触評価装置が計測する移動速度と角速度の説明図である。 図３は、指に装着したアタッチメントの斜視図である。 図４Ａは、３種の化粧料を肌に塗布した場合の指の移動速度と時間との関係図である。 図４Ｂは、３種の化粧料を肌に塗布した場合の指の角速度と時間との関係図である。 図４Ｃは、３種の化粧料を肌に塗布した場合の肌が受ける水平力と時間との関係図である。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は、同一又は
同等の構成要素を表している。

［全体構成］
図１は、本発明の一実施例の感触評価装置の概略構成図である。この感触評価装置１は、慣性センサ２と該慣性センサ２を指２０ａの背側に装着可能とするアタッチメント３とを含むセンシングユニット４と、指２０ｂに装着可能な小型の力覚センサ５と該力覚センサ５を指の腹側に装着可能とするアタッチメント６と、演算装置１０を備えている。この感触評価装置１で感触評価対象物３０の感触を評価するときには、まず、慣性センサ２を指２０ａに装着すると共に、該指２０ａと異なる指２０ｂに力覚センサ５を装着する。そして、慣性センサ２を装着した指２０ａの腹２１を感触評価対象物３０に向け、感触評価対象物３０の表面で摺動、パッティング等の指２０ａの移動を行い、これと同時に、力覚センサ５を装着した指２０ｂでは該力覚センサ５を感触評価対象物３０に向け、その指２０ｂを慣性センサ２を装着した指２０ａと同様に移動させる。そして、慣性センサ２を装着した指２０ａを移動させたときの該指２０ａの移動速度と角速度を計測すると共に、指２０ａを感触評価対象物３０に対して移動させたときの反力を力覚センサ５で計測する。

演算装置１０は、慣性センサ２を指２０の背側に装着した指２０ａの腹２１を感触評価対象物３０の表面に向け、その表面で指２０ａを移動させたときの少なくとも指２０ａの移動方向の速度（例えば、指幅の方向のＹ軸速度）と該移動方向を含み指の腹と直交する平面に対して垂直な軸の周りの角速度（例えば、指２０の長手方向であるＸ軸の周りの角速度。以下、Ｘ軸角速度ともいう。）を、慣性センサ２の検出出力に基づいてディスプレイ、プリンタ等に出力する。また、演算装置１０は、感触評価対象物３０に対して指２０ａ、２０ｂを移動させたときに力覚センサ５で計測された力を、慣性センサ２の検出出力に基づく指２０ａの移動速度と角速度と同期させてディスプレイ、プリンタ等に出力する。そして、慣性センサ２の検出出力に基づく指の移動速度及び角速度、並びに力覚センサ５で計測された力に基づいて種々の感触を評価することを可能とする。

［慣性センサ］
（慣性センサによる指の移動速度と角速度の計測の意義）
本発明において、慣性センサは、次のように感触の評価に使用される。
一般に、指を対象物に接触させ、対象物の表面に沿って指を一定方向に移動させる間は、人は無意識のうちに指の移動速度を略一定とし、移動方向を反転させるときにはその加速度を略一定とする傾向があり、また、対象物を押圧する力は指を移動させる間は略一定とする傾向があるが、対象物に接触させている指の表面の皮膚の捻れの程度を意思で制御することはない。このため、この捻れの発生状況は、人の意思に関わることなく、指と対象物との関わりを表すものとなり、感触の客観的な評価指標となる。そこで、本発明ではこの捻れの発生状況を、以下に説明するように、指の移動方向を含み指の腹と直交する平面に対して垂直な軸の周りの角速度として計測し、そうして得られた角速度と指の移動速度とを感触の評価に使用する。

図２（ａ）に示すように、慣性センサ２と、該慣性センサ２を指の背側に装着可能とするアタッチメント３を含むセンシングユニット４を、指２０の第２関節よりも先端側の背側に装着し、その指２０を、指の腹２１で対象物３０を擦るように指幅の方向に移動させるとき、慣性センサ２は、指２０の移動方向の加速度を検出すると共に、その移動方向を含み指の腹に直交する平面に対して垂直な軸（即ち、指２０の長手方向）の周りの角速度を検出する。このとき指の移動方向の速度は、移動方向の反転動作に入る前は通常一定となる。

一方、図２（ｂ）に示すように、指２０が移動方向を反転させるとき、指２０の移動方向の速度は漸次小さくなり、反転時に速度がゼロとなる。また、反転後に移動方向の速度の絶対値は漸次大きくなり、移動方向の反転動作に入る前の大きさに回復する（同図（ｃ））。

これに対し、指２０の長手方向の軸周りの角速度は、指が反転動作に入る前の図２（ａ）の状態では大きな変化はない。しかしながら、図２（ｂ）に示す反転時に、慣性センサ２とアタッチメント３を含むセンシングユニット４は、その重量により反転前の移動方向に進もうとするので、指２０の表面の皮膚が捻れ、指２０の長手方向を軸として回転しようとする。そのため、大きな角速度が検出される。

次に、図２（ｃ）に示すように指２０が対象物３０の表面を移動している状態から、図２（ｄ）に示すように移動方向を反転させるときも、指２０の移動方向の速度は漸次低下して反転時にゼロとなり、その後、移動方向の速度の絶対値は当初の大きさに回復する。これに対して、移動方向の反転時にセンシングユニット４は、その重さにより直ちには移動方向を反転させることができず、このときも指２０の皮膚が捻れ、指の長手方向を軸とする大きな角速度が検出される。

このように、指２０を往復運動させると、指２０の移動方向の速度がゼロとなるときに、指２０の長手方向を軸とする角速度が大きくなるという傾向があり、指２０が移動方向を反転させずに一方向に移動させる場合には、指２０の移動方向の速度と指２０の長手方向を軸とする角速度の大きさの関係は、指２０が対象物３０上をどのように移動するかに応じて変化する。例えば、指が滑らかに対象物上を移動する場合には、移動方向の速度は略一定となり、指の長手方向を軸とする角速度は小さい値で安定するが、指がひっかかるように対象物上を移動すると、ひっかかりの度に指の長手方向を軸とする角速度が変化する。したがって、本発明によれば、指の移動方向の速度と、指の長手方向を軸とする角速度との関係から、指で感じられる感触を評価することが可能となる。

ここで、指の移動方向の速度と指の長手方向を軸とする角速度とから指で感じる感触を評価することは、指が一直線上を往復運動する場合に限られず、指が対象物の表面を２次的に移動する場合にも適用することができ、さらに対象物をパッティングする場合のように対象物の表面から離れた位置から対象物に触れる場合にも適用することができる。

（慣性センサ）
慣性センサ２としては、少なくとも指を指幅方向に移動させるときの指の移動方向の角速度と、その移動方向を含み指の腹に直交する平面に対して垂直な軸の周りの角速度を検出できるものを使用する。したがって、３軸方向の加速度と各軸周りの角速度を測定することのできる公知の慣性センサを使用することができる。これにより、対象物の表面で指を平面的に移動させた場合の感触を評価することが可能となり、またパッティングを伴う動作の感触も評価することが可能となる。

慣性センサ２としては、加速度と角速度に加えて方位を検出できるものを使用してもよい。これにより、指の移動方向の絶対的な向きを検出することができる。

慣性センサ２は、第２関節よりも先端側の背側に慣性センサ２を装着した指２０で対象物３０の感触をみる動作を阻害しないようにする点から、小型で軽量なものが好ましい。そのため、慣性センサ２と該慣性センサ２を指２０に装着するアタッチメント３を含むセンシングユニット４の総重量は２０ｇ以下が好ましく、１５ｇ以下がより好ましい。一方、移動方向の反転時の角速度を検出しやすくする点から上述の総重量は２ｇ以上が好ましく、５ｇ以上がより好ましい。

慣性センサ２としては、サンプリングした検出結果を無線で出力できるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の送信機能を備えた小型のマイコンシステムを含むものを使用することが好ましい。この送信機能により、指で感触をみる動作を阻害することなく、慣性センサの検出結果を使用することができ、また、リアルタイムで動作を解析することが可能となる。また、慣性センサ２としては、検出した加速度から速度を出力する機能を備えたものを使用してもよい。これらの機能を備えた慣性センサとしては市販のものを使用することができる。

一方、慣性センサ２としては、無線で検出結果を出力する機能を備えず、検出結果をメモリに記憶するものを使用してもよい。その場合には、記憶した検出結果をメモリから読み出して解析すればよい。また、慣性センサ２が送信機能を備えていない場合に、送信装置をアタッチメントに取り付け、その送信装置によって慣性センサ２の検出出力が送信されるようにしてもよい。

慣性センサ２の装着位置は、通常、上述のように指の第２関節よりも先端側の背側であり、第１関節よりも先端側とすることが好ましく、爪の付け根あたりとすることがより好ましいが、指の動きの態様によっては必ずしも指の第２関節よりも先端側に限られない。例えば、掌全体を使用して化粧料を顔に塗布する動きの場合には、指の付け根の背側を慣性センサ２の装着位置としてもよい。また、指の背側の複数箇所を装着位置としてもよく、指の背側を装着位置とすることに加えて、指と異なる部位を装着位置としてもよく、例えば手の甲、腕、肩、頭などに装着してもよい。これにより、対象物と指の相対的な移動方向でなく、絶対的な移動方向を判定することが可能となる。

（アタッチメント）
本発明では、慣性センサ２を指の背側に装着することを可能とするアタッチメント３を使用する。例えば、図１の実施例のアタッチメント３は、指２０の第２関節よりも先端側の背側に装着することを可能とする。また、同図のアタッチメント３は、指の腹２１を覆うことなく指２０の背側から指２０に嵌着するもので、断面が概略コ字形であり、容易に着脱できる樹脂製治具となっている。一方、慣性センサ２を指の背側に装着させるアタッチメント３としては、指の腹２１で対象物を直接的に擦ることを可能とする限り、指輪のように指を挿入するタイプのものでもよく、慣性センサ２と指の背とを貼着する粘着シート等であってもよい。

アタッチメント３を指に嵌着させる断面コ字型のもの、あるいは指を挿入する指輪タイプのものとする場合に、対象物の感触をみる個々の被験者の指の形や大きさにアタッチメント３が適合するように、アタッチメント３をカスタマイズしてもよい。その場合、アタッチメント３は、３Ｄプリンタ等を使用して作製することができる。

一方、指の背側以外の位置（例えば、手の甲、腕、肩、頭など）にも慣性センサを装着する場合、各装着位置に適したアタッチメントを使用することができる。

［力覚センサ］
本発明では、慣性センサ２を装着した指２０ａの腹２１を感触評価対象物３０に向け、その指２０ａを感触評価対象物３０の表面で摺動させる、又はパッティングさせる等により移動させたときに感触評価対象物３０から指が受けた反力を力覚センサ５で計測する。実際に指で感じることのできる種々の感触の中には、慣性センサ２を用いて計測される指の移動速度と角速度だけでは区別できないものが存在するが、指の移動速度と角速度に加えて感触評価対象物３０が受けた反力の方向や大きさを加味することにより、指の移動速度と角速度だけでは区別できない感触を区別できるようになり、指で感じることのできる感触の種類や程度を詳細に判別し、評価することが可能となる。

力覚センサ５としては、慣性センサ２による加速度や角速度の検出時に、感触評価対象物３０が受ける反力を計測できるものであればよく、反力の計測原理や計測方法に特に制限はない。例えば、図１に示したように、装着可能な小型の力覚センサ５を指２０ｂに装着し、慣性センサ２を装着した指２０ａと同様に、力覚センサ５を装着した指２０ｂを感触評価対象物３０に対して移動させ、歪みゲージ式、静電容量式、圧電式などの３軸又は６軸の力覚センサ５で感触評価対象物３０が受けた反力を、慣性センサ２による指の移動速度や角速度の計測と同期させて計測する。

また、力覚センサ５としては、小型で、装着時に負担感の少ないものが好ましい。このような小型の力覚センサ５としては、例えば、株式会社テック技販のＵＳＬ０６Ｈ５シリーズ、株式会社ワコーテックの３軸力覚センサのＭＡＦ−３、タッチエンス株式会社のＳＰ２２−ＦＦＣ１５、ＴＳＳＩ ＯＤ１０ Ｃ１０等を使用することができる。

小型の力覚センサを指に装着して感触評価対象物３０が受けた反力を計測する場合、その計測時に力覚センサ５のセンサ部分が該感触評価対象物３０に接触するように、指の腹側から指２０ｂに装着し、該指２０ｂに嵌着する、断面が概略コ字形の樹脂製のアタッチメント６を使用することが好ましい。このアタッチメント６を装着する指は、慣性センサ２を装着する指２０ａに隣り合う指とすることが好ましい。

力覚センサ５を指２０ｂに装着するアタッチメント６としては、図３に示すように、指の第１関節の指先側に設けた環状部分６ａと、第１関節よりも指の付け根側に設けた断面が概略コ字型部分６ｂの２箇所で指２０ｂに固定するものが、力覚センサを指２０ｂにしっかりと固定できる点で好ましい。一方、着脱が容易であり、また指の大きさの大小に対する許容性が大きい点からは図１に示したアタッチメント６が好ましい。
なお、図１、図３に示したアタッチメント６と力覚センサ５との固定は接着剤等により行う。

指２０ｂに装着した力覚センサ５による反力の測定結果は、測定者によるばらつきが大きいので、計測結果同士を直接対比せず、目的とする感触評価対象物の他にスタンダードとして特定の感触評価対象物を計測し、目的とする感触評価対象物における計測値をスタンダードとする感触評価対処物における計測値で標準化することが好ましい。

一方、本発明において力覚センサとしては、フォースプレートを使用してもよい。フォースプレートとしては、ｘｙｚの３軸又は、ｘｙｚの３軸と各軸周りのトルクの合計６軸の力を計測できるものが好ましい。このようなフォースプレートとしては、例えば、ＴＦ−３０４０（株式会社テック技販）を使用することができる。

力覚センサとしてフォースプレートを使用する場合、感触評価対象物がフォースプレート上で動かないように、感触評価対象物をフォースプレートにしっかり固定することが好ましい。そのため、例えば、フォースプレート上にバキュームクッションを固定し、そのバキュームクッションで感触評価対象物を固定する。したがって、バキュームクッションで容易に固定できる手、腕、足などを感触評価対象物とするとき、力覚センサとしてフォースプレートを使用することが好ましい。一方、顔面を感触評価対象物とする場合のように、感触評価対象物の固定が困難な場合には、前述の指に装着可能な小型の力覚センサを使用することが好ましい。

［演算装置］
図１に示した実施例の感触評価装置１において、演算装置１０は、慣性センサ２が出力した加速度及び角速度、並びに力覚センサ５が出力した力を取得し、少なくとも指の移動方向の加速度と、その移動方向を含み指の腹に直交する平面に対して垂直な軸の周りの角速度と、感触評価対象物３０における水平方向の反力を出力するという情報処理を行う。演算装置１０は、慣性センサ２で検出される加速度と角速度から所定の方向の速度と角速度を出力する公知のセンサ・ヒュージョンを搭載したパーソナルコンピュータ等から構成することができる。

なお、本明細書でいう演算装置１０における情報処理は、演算装置１０により行われるデータの入力と出力を伴う一切の処理を含む。具体的には、慣性センサ２の検出出力である生データが演算装置１０に入力された場合にその検出出力をそのまま人が可読可能に表示するための処理や印刷するためのデータとして出力することも含む。即ち、慣性センサ２が、加速度と角速度を検出し、それを出力する機能だけでなく、指の移動方向の速度とその移動方向を含み指の腹に直交する平面に対して垂直な軸の周りの角速度を出力する機能も有する場合、演算装置１０において加速度と角速度から速度と角速度を出力する処理は不要であり、演算装置１０では慣性センサ２から出力されたデータを可読可能に処理する処理を行う。また、演算装置１０は、慣性センサ２に基づく速度と角速度と、力覚センサ５に基づく力を出力する場合、それらを同期させて表示できるようにすることが好ましい。

［感触評価対象物］
感触評価対象物３０としては、指で感触を調べられるものである限り特に制限はない。例えば、化粧料の適用前又は適用後の皮膚、皮膚に塗布する化粧料それ自体、衣料品、日用品、運動具などをあげることができる。化粧料の形態は、液体、クリーム、パウダー、泡などをあげることができる。

［感触の評価方法］
本発明の感触の評価方法は、慣性センサ２を指２０の背側に装着し、指の腹を上述の種々の感触評価対象物３０の表面に向け、その表面で指２０を移動させ、その移動時に慣性センサ２が検出した加速度と角速度に基づいて指の移動速度と角速度を計測すると共に、その指の移動時に感触評価対象物３０が受けた反力を力覚センサ５で計測し、指の移動速度、角速度及び感触評価対象物が受けた反力に基づいて感触を評価する方法である。この場合、慣性センサ２を装着した指２０の腹を対象物３０に直接接触させて指を移動させてもよく、対象物によっては指の腹を浮かし、掌の一部又は全部を対象物に接触させて指を移動させてもよい。例えば、対象物を皮膚とする場合、指の腹で皮膚に触れた状態でその指を移動させてもよく、指の腹を皮膚から浮かし、掌の一部又は全部を皮膚に触れさせ、その掌を移動させてもよい。また、指の腹又は掌を皮膚に直接接触させずに、指の腹又は掌と皮膚の間に化粧料を介在させて指又は掌を移動させてもよい。

こうして得られた指の移動速度、角速度及び感触評価対象物が受けた反力に基づく本発明の感触の評価は、皮膚や任意の物品等の感触の評価を客観的に行うために使用できる他、化粧料などの開発においては、感触に応じて組成を変えることができるので、化粧料の設計にも有用となる。

さらに、本発明は、感触評価対象物に触れる指の圧力のかけ方や移動速度の変化のさせ方による感触の違いを調べるためにも使用することができる。したがって、本発明の感触評価方法は、例えば、マッサージにおける指のタッチの評価等に使用することができる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
（１）感触評価装置の作製
慣性センサとして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールが組み込まれている、臼田総合研究所株式会社製、Ｕ−ＢＲＡＩＮ ＭｉｃｒｏＳｍａｒｔを用意した。
また、力覚センサとして、株式会社テック技販製のフォースプレートＴＦ−３０４０を用意し、その上にバキュームクッションを固定した。

図１に示した、断面コ字形のアタッチメント３を光硬化樹脂を用いて３Ｄプリンタにより作製し、その天面に上述の慣性センサを取り付けた。慣性センサ２とアタッチメント３を含むセンシングユニット４の総重量は１２ｇであった。

一方、慣性センサから出力される加速度と角速度から指の移動方向の速度と該移動方向を含み指の腹に直交する平面に垂直な軸の周りの角速度を計測するアプリケーションをパーソナルコンピュータに搭載した。

バキュームクッションに前腕を固定した。この場合、腕の掌側を上に向け、バキュームクッションから露出するようにした。そして、慣性センサ２を取り付けたアタッチメント３を中指の第１関節付近に背側から装着し、その中指の腹で、感触の異なる次の３種の化粧料Ｐ、Ｑ、Ｓを、バキュームクッションで固定した腕に塗布した。

化粧料Ｐ：徐々に重くなり、油性感が残る。化粧料の肌へのなじみがわかりやすいが、べたつく。
化粧料Ｑ：軽い塗布感が続き、塗布感の変化が少ない。化粧料の肌へのなじみがわかりにくい。
化粧料Ｓ：徐々に重くなり、ぎゅっと止まる感じ。化粧料の肌へのなじみが最もわかりやすい。

化粧料Ｐ、Ｑ、Ｓの塗布では腕に塗布する化粧料を０．２ｇとし、中指を指の幅方向に往復運動させた。そして、指の加速度、角速度、及び腕が受けた力の同時計測を行い、指の移動速度、加速度及び腕が受けた力を同期させて出力した。この結果を図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示す。

この同時計測において、慣性センサ２は次のように設定した。
・サンプリング：５０Ｈｚ
・検出項目：ＸＹＺの加速度と角速度の合計６項目
・加速度の検出：±４Ｇ
・角速度の検出：±５００°／ｓｅｃ

また、力の計測は、１００Ｈｚのサンプリング速度で、水平方向及び垂直方向の力を計測した。

図４Ａから、指の移動速度では、化粧料Ｐ、Ｑ、Ｓの感触の違いを区別できないことがわかる。

図４Ｂによれば、化粧料Ｐ、Ｓと化粧料Ｑは角速度の経時変化が明確に異なる。徐々に重くなるという化粧料の塗布感が、指の角速度が徐々に増加するという現象に現れていると考えられる。しかしながら、図４Ｂの角速度の経時変化だけでは、化粧料Ｐと化粧料Ｓの感触を区別することができない。

一方、図４Ｃによれば、化粧料Ｐ、Ｑと化粧料Ｓは水平力の経時変化が明確に異なるが、化粧料Ｐと化粧料Ｑを区別することができない。しかしながら、この図４Ｃの結果に図４Ｂの結果を組み合わせると、角速度が経時的に増加するのが化粧料Ｐであり、増加の程度が小さいのが化粧料Ｑであり、化粧料Ｐと化粧料Ｑを区別できることがわかる。

これにより、感触評価対象物の感触を評価する指の移動速度と角速度に加えて、感触評価対象物が受ける反力も計測することにより、物理的な計測で区別できる感触が増え、感触をより詳細に評価できることがわかる。

１ 感触評価装置
２ 慣性センサ
３ アタッチメント
４ センシングユニット
５ 力覚センサ
６ アタッチメント
１０ 演算装置
２０ａ、２０ｂ、２０ 指
２１ 指の腹
３０ 感触評価対象物

Claims (10)

1. 加速度と角速度を検出する慣性センサ、該慣性センサを指の背側に装着可能とするアタッチメント、及び力覚センサを備えた感触評価装置であって、
   慣性センサを装着した指を感触評価対象物に対して移動させたときに検出される指の加速度と角速度に基づいて指の移動速度と角速度を計測すると共に、
   指の移動時に感触評価対象物が受けた反力を力覚センサにより計測する感触評価装置。
2. アタッチメントが、指の腹を覆うことなく、指の背側から指に嵌着する構造を有する請求項１記載の感触評価装置。
3. 力覚センサとしてフォースプレートを備える請求項１又は２記載の感触評価装置。
4. 力覚センサとして指に装着可能な力覚センサを備える請求項１又は２記載の感触評価装置。
5. 慣性センサが、互いに直交する３方向の加速度、及び互いに直交する３軸の周りの角速度を検出する請求項１〜４のいずれかに記載の感触評価装置。
6. 慣性センサを指の背側に装着し、指の腹を感触評価対象物の表面に向けて該表面で指を移動させ、その指の移動時に慣性センサが検出した加速度と角速度に基づいて指の移動速度と角速度を計測すると共に、その指の移動時に感触評価対象物が受けた反力を力覚センサで計測し、指の移動速度及び角速度、並びに感触評価対象物が受けた反力に基づいて感触を評価する感触評価方法。
7. 力覚センサとして、感触評価対象物を載せたフォースプレートを使用する請求項６記載の感触評価方法。
8. 力覚センサとして、指に装着可能な力覚センサを使用し、慣性センサを装着した指の移動時に、指に装着した力覚センサを感触評価対象物に接触させて移動させる請求項６記載の感触評価方法。
9. 感触評価対象物を皮膚とし、皮膚を指の腹又は掌で触れ、指又は掌を移動させる請求項６〜８のいずれかに記載の感触評価方法。
10. 感触評価対象物を皮膚とし、指の腹又は掌と皮膚の間に化粧料を介在させて指又は掌を移動させる請求項６〜８のいずれかに記載の感触評価方法。

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