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多感覚統合と支配的知覚モデルによる食感動態の推定

研究課題

研究課題/領域番号 20K12026
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61060:感性情報学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

中本 裕之  神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (30470256)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード食感計測 / 多感覚情報処理 / 感性工学 / 多感覚統合
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、時間とともに変化する複数の感覚を統合し知覚の動態を表現する数理的手法を確立することである。特に食感を対象として、食感センサの製作と計測システムの構築、多感覚統合モデルによる食感強度推定、支配的食感決定モデルと食感の動態の解析の3つのサブテーマを進める。多感覚統合からの知覚の動態までのプロセスを数理的モデルで表現し、知覚の動態の予測とそれへの個々の感覚の関与の定量化を通じて知覚のメカニズムを感覚のレベルから解明する。

研究成果の概要

触覚と聴覚により知覚される食感を推定する多感覚統合モデルを提案した。ガウス過程回帰モデルに対して食品を計測した際の力と振動、音のデータから決定した特徴量を入力し、サクサクなどの官能評価値を出力として推定した。実験を通じて官能評価の範囲の5%以下の小さな誤差で推定ができることを確認した。加えて、咀嚼の進行によって変化する食感を推定するモデルとして、計測データと過去の食感の強度から現在の食感の強度を推定する状態空間モデルを提案し、モデルの有効性を実験により確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多感覚統合によって食感を推定する方法は食感推定において新たなアプローチであり,インパクトも高い.また,時間変化を伴う支配的食感についても挑戦的な試みであり,咀嚼の開始から嚥下までの過程を対象とするOral processingの考え方に沿っている.いずれも食感を推定する新たな方法を提案できた.食感は固形食品のおいしさを決定する需要な要素とされており,食品開発においても評価のニーズがある.本研究の成果を,食感の定量化のニーズをもつ企業への技術移転を進めたい.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 荷重、振動、音の計測にもとづくスナック菓子の食感推定2023

    • 著者名/発表者名
      中本 裕之
    • 雑誌名

      一般社団法人おいしさの科学研究所

      巻: 118

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 荷重,振動,音を用いたスナック菓子の食感推定2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Ryoga、Nakamoto Hiroyuki、Kobayashi Futoshi
    • 雑誌名

      日本食品科学工学会誌

      巻: 69 号: 12 ページ: 565-572

    • DOI

      10.3136/nskkk.69.565

    • ISSN
      1341-027X, 1881-6681
    • 年月日
      2022-12-15
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Food Texture Measurement System Using Rod Type Actuator for Imitation of Human Mastication2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto Hiroyuki、Nagahata Yuya、Kobayashi Futoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 16 号: 4 ページ: 421-426

    • DOI

      10.20965/ijat.2022.p0421

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2022-07-05
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ヒトの歯の構造と受容器の特性を模した食感センサ2022

    • 著者名/発表者名
      中本 裕之
    • 雑誌名

      FFIジャーナル

      巻: 227 号: 2 ページ: 115-120

    • DOI

      10.34457/ffij.227.2_115

    • ISSN
      0919-9772, 2436-5998
    • 年月日
      2022-04-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A Study of Snack Food Texture Estimation Based on Force, Vibration, and Sound Data in Fracture2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Ryoga、Nakamoto Hiroyuki、Kobayashi Futoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of 2022 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: - ページ: 561-565

    • DOI

      10.1109/sii52469.2022.9708604

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sum of variance for quantifying the variation of multiple sequential data for the crispness evaluation of chicken nugget2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto Hiroyuki、Yasuda Takeaki、Kobayashi Futoshi、Nagahata Yuya、Shimizu Rina、Kimura Ko
    • 雑誌名

      Journal of Texture Studies

      巻: 52 号: 4 ページ: 470-479

    • DOI

      10.1111/jtxs.12612

    • NAID

      120007140171

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Magnetic Food Texture Sensor and Comparison of the Measurement Data of Chicken Nuggets2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto Hiroyuki、Nagahata Yuya、Kobayashi Futoshi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 10 ページ: 3310-3310

    • DOI

      10.3390/s21103310

    • NAID

      120007097066

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 食品圧縮時の計測データを用いた多様な食感の定量化方法2023

    • 著者名/発表者名
      清水 智美, 中本 裕之, 小林 太
    • 学会等名
      第67回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3Dフードプリンタによる造形物と食感に係る機械的性質の比較2022

    • 著者名/発表者名
      多田 雄毅, 中本 裕之, 平田 一郎, 小林 太
    • 学会等名
      第66回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 荷重及び振動データを用いた多様な食感の定量化方法2022

    • 著者名/発表者名
      清水 智美, 中本 裕之, 小林 太
    • 学会等名
      第66回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] サポートベクトル回帰による食品破断時の計測データを用いた食感推定2022

    • 著者名/発表者名
      清水 智美, 西村 亮我, 中本 裕之, 小林 太
    • 学会等名
      第30回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 多感覚の構成の違いによる食感の官能評価とその推定2022

    • 著者名/発表者名
      西村 亮我, 中本 裕之, 小林太
    • 学会等名
      第23回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 3Dフードプリンタによる造形物と食品の食感比較2021

    • 著者名/発表者名
      多田 雄毅, 中本 裕之, 平田 一郎, 小林 太
    • 学会等名
      第22回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品圧縮時の荷重,振動及び音を用いた食感評価2021

    • 著者名/発表者名
      西村 亮我, 中本 裕之, 長畑 雄也, 清水 里奈, 小林太
    • 学会等名
      ンテリジェント・システム・シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ガウス過程回帰を用いた荷重、振動、音によるチキンナゲットの食感評価2021

    • 著者名/発表者名
      西村 亮我, 中本 裕之, 長畑 雄也, 清水 里奈, 小林太
    • 学会等名
      日本食品科学工学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気式食感センサの耐久性向上とレンジ及び分解能の評価2020

    • 著者名/発表者名
      楠見 健人, 中本 裕之, 小林 太, 長畑 雄也
    • 学会等名
      第64回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ベイズ推定を用いた荷重・振動データにもとづく食感の推定2020

    • 著者名/発表者名
      土井 陽貴, 中本 裕之, 小林 太, 長畑 雄也, 平田 一郎
    • 学会等名
      第22回日本感性工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気式食感センサの改良と基本特性の評価2020

    • 著者名/発表者名
      楠見 健人, 中本 裕之, 小林 太, 長畑 雄也
    • 学会等名
      第21回公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Magnetic Food Texture Sensor with Spring and Sliding Mechanism2020

    • 著者名/発表者名
      Kento Kusumi, Hiroyuki Nakamoto, Futoshi Kobayashi, Yuya Nagahata
    • 学会等名
      IEEE SENSORS 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] おいしさの科学とフードテック最前線2022

    • 著者名/発表者名
      監修:都甲潔,分担執筆:中本裕之
    • 総ページ数
      435
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316758
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Project

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~hnaka/home.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~hnaka/home.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 食感推定方法2021

    • 発明者名
      中本裕之、長畑雄也ほか
    • 権利者名
      神戸大学,J-オイルミルズ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-137070
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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