(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で前記変換部が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する変動平均算出部と
を備え、
前記ピーク検出部は、
前記時点で検出したピークが前記変動平均算出部で算出した変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。
【請求項２】
生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、
前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部と
を備え、
前記ピーク検出部は、
前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、
前記判定部は、
前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より前の所定時間の間前記ピーク検出部でピークを検出していない場合に、前記時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。
【請求項３】
生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、
前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部と
を備え、
前記ピーク検出部は、
前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、
前記判定部は、
一口動作ありと判定した時点以降に前記ピーク検出部で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。
【請求項４】
生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、
該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、
該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、
前記所定部位との間の距離の変動を生じせしめる前記所定動作と異なる人体動作を検出する人体動作検出部と、
前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部と
を備え、
該判定部は、
前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、前記ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、前記人体動作検出部が前記時点近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする生体装着型計測装置。
【請求項５】
生体に装着するための装着部を備える生体装着型計測装置による計測方法であって、
生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換部が変換するステップと、
変換された電気信号に基づいて、変動のピークをピーク検出部が検出するステップと、
検出されたピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測部が計測するステップと、
ピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で、変換された複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出するステップと、
前記時点で検出したピークが算出された変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するステップと
を含むことを特徴とする計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に装着して所定動作を計測する生体装着型計測装置及び計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生活習慣病予防、肥満防止、ストレス軽減、美容、脳の活性化などが注目されつつあり、健康管理や健康増進のための機器が開発されている。例えば、食べ物を消化する行為である咀嚼動作が、脳を介した、体全体の変化や活力を引き出す行為として注目されている。
【０００３】
例えば、イヤホン型又はヘッドホン型の取付部材にマイクを設け、装置を装着した状態でマイクを口の近くに配置し、マイクが検出した音のうち、顎の関節の動きにより発生する音、歯と歯が接触する際に発生する音などを検出して咀嚼回数を検出する装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２３１８５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、ユーザの身長、体重、年齢などはユーザ毎に個人差があり、特許文献１に開示された装置を装着した場合には、咀嚼回数の検出結果には個人差があるため、精度良く咀嚼回数などの所定動作を計測することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、所定動作を精度良く計測することができる生体装着型計測装置及び計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で前記変換部が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する変動平均算出部とを備え、前記ピーク検出部は、前記時点で検出したピークが前記変動平均算出部で算出した変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部とを備え、前記ピーク検出部は、前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、前記判定部は、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より前の所定時間の間前記ピーク検出部でピークを検出していない場合に、前記時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記ピーク検出部が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部と、前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部とを備え、前記ピーク検出部は、前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出し、前記判定部は、一口動作ありと判定した時点以降に前記ピーク検出部で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る生体装着型計測装置は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部と、前記所定部位との間の距離の変動を生じせしめる前記所定動作と異なる人体動作を検出する人体動作検出部と、前記ピーク検出部で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部とを備え、該判定部は、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、前記ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、前記人体動作検出部が前記時点近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る計測方法は、生体に装着するための装着部を備える生体装着型計測装置による計測方法であって、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換部が変換するステップと、変換された電気信号に基づいて、変動のピークをピーク検出部が検出するステップと、検出されたピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測部が計測するステップと、ピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で、変換された複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出するステップと、前記時点で検出したピークが算出された変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所定動作を精度良く計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態の生体装着型計測装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】本実施の形態の生体装着型計測装置の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３】本実施の形態の生体装着型計測装置の生体への装着例を示す説明図である。
【図４】本実施の形態の生体装着型計測装置の所定部位の動きを検出する例を示す説明図である。
【図５】本実施の形態の生体装着型計測装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本実施の形態の生体装着型計測装置の測距センサが出力する電圧の一例を示すタイムチャートである。
【図７】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第１実施例を示すタイムチャートである。
【図８】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第２実施例を示すタイムチャートである。
【図９】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第２実施例を示すタイムチャートである。
【図１０】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第２実施例を示すタイムチャートである。
【図１１】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第３実施例を示すタイムチャートである。
【図１２】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第３実施例を示すタイムチャートである。
【図１３】本実施の形態の生体装着型計測装置の計測部による出力電圧のピーク検出の第４実施例を示すタイムチャートである。
【図１４】本実施の形態の生体装着型計測装置の判定部による一口動作判定の第１実施例を示すタイムチャートである。
【図１５】本実施の形態の生体装着型計測装置の判定部による一口動作判定の第２実施例を示すタイムチャートである。
【図１６】本実施の形態の生体装着型計測装置の判定部による一口動作判定の第３実施例を示すタイムチャートである。
【図１７】本実施の形態の生体装着型計測装置の判定部による一口摂取量判定の一例を示すタイムチャートである。
【図１８】本実施の形態の生体装着型計測装置の判定部による偏咀嚼判定の一例を示すタイムチャートである。
【図１９】本実施の形態の生体装着型計測装置の判定部による咀嚼物の固さ判定の一例を示すタイムチャートである。
【図２０】本実施の形態の生体装着型計測装置で得られた出力電圧の良い波形の第１実施例を示すタイムチャートである。
【図２１】本実施の形態の生体装着型計測装置で得られた出力電圧の良い波形の第２実施例を示すタイムチャートである。
【図２２】本実施の形態の生体装着型計測装置で得られた出力電圧の悪い波形の一例を示すタイムチャートである。
【図２３】本実施の形態の生体装着型計測装置で得られた出力電圧の追いご飯の波形の一例を示すタイムチャートである。
【図２４】本実施の形態の生体装着型計測装置の咀嚼情報の生成の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２５】本実施の形態の生体装着型計測装置による咀嚼と発話との混合実験の結果の一例を示すタイムチャートである。
【図２６】本実施の形態の生体装着型計測装置が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第１実施例を示す模式図である。
【図２７】本実施の形態の生体装着型計測装置が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第２実施例を示す模式図である。
【図２８】本実施の形態の生体装着型計測装置が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第３実施例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の一例を示す外観斜視図であり、図２は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の構成の一例を示す分解斜視図であり、図３は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の生体への装着例を示す説明図であり、図４は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の所定部位の動きを検出する例を示す説明図である。以下の実施の形態では、生体の一例として人体について説明する。図１に示すように、生体装着型計測装置１００は、人体に装着するための装着部１０及び装着部１０と着脱可能にしてある収容部２０などを備える。
【００１９】
装着部１０は、耳と頭部との間で挟持されて耳に装着され、耳裏の形状に沿って湾曲した耳掛部１２、耳掛部１２の一端に設けられ耳上端部１１、耳掛部１２の他端（端部）に設けられ、収容部２０と接続する円筒状の接続部１３を備える。
【００２０】
耳掛部１２の一部又は表面は、例えば、弾性を有する合成ゴム又は合成樹脂等で製造してあり、単に耳に掛けるだけでなく、耳と頭部との間で挟み込むことができるように可撓性又は伸縮性を有する。これにより、ユーザが装着部１０を耳に装着した場合、耳掛部１２が耳と頭部との間でしっかりと固定されるので、ユーザの人体動作（例えば、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなど）があっても、装着部１０の装着位置をずれにくくすることができる。
【００２１】
耳上端部１１は、耳掛部１２よりもさらに柔軟性を有する合成ゴム又は合成樹脂等で製造してある。これにより、耳掛部１２を耳に装着する際に、耳上端部１１が耳に当たっても耳上端部１１が柔軟に変形するので、装着部１０を装着しやすくなり、装着性が向上する。また、耳上端部１１と耳掛部１２とが交差する耳上端付け根部を支点にして装着部１０が耳裏に固定されるので、例えば、イヤホンのように耳穴を塞いだ状態で固定する装置に比べると、耳穴を塞がないので外部音を遮断することもなく、会話等を妨げることを防止することができる。
【００２２】
図２に示すように、接続部１３は、収容部２０側に円柱状の開口部を有し、内側壁に溝１４を周設してある。また、接続部１３の内側壁に後述の突起部２６が嵌合する凹状の嵌合部１６を形成してある。
【００２３】
収容部２０は、相互に嵌合して箱体をなすケース２１及びケース２２を備え、ケース２１、２２の装着部１０側には、接続部１３に回動可能に嵌装される円筒状の嵌装部２３を備える。ケース２１、２２内部には、バッテリ３０、回路基板５０、検出部としての測距センサ３５などが収容される。
【００２４】
嵌装部２３の外周には、溝２４を周設してあり、接続部１３の嵌合部１６に対応する位置に突起部２６を設けている。接続部１３に嵌装部２３を嵌装した状態で溝１４、２４により画定される円環状の隙間には、弾性を有する環状部材としてのリング部材４０を嵌め込んである。なお、突起部２６を嵌合部１６に嵌合した状態で、突起部２６と嵌合部１６とは周方向に所要の範囲だけ相対的に摺動可能となっている。
【００２５】
また、ケース２２の所要の位置には、測距センサ３５から出射される光、及び測距センサ３５に入射する光を透過させる透過部２５を設けている。なお、透過部２５は、ケース２１側に設けてもよく、ケース２１、２２に跨った形で設けることもできる。
【００２６】
図３に示すように、生体装着型計測装置１００は、耳掛部１２を耳裏、すなわち耳と頭部との間で挟持されるようにして耳に装着することができる。また、耳掛部１２と耳上端部１１とで耳を挟み込むようにして装着部１０を耳に装着することができる。
【００２７】
図４に示すように、耳掛部１２（装着部１０）を耳に装着した状態で、測距センサ３５は、所定部位として耳裏下部の動きを検出する。図４に示すように、ユーザが咀嚼すると、測距センサ３５と耳裏下部との距離が変動する。図４中、長寸の矢印は顎を開いた状態での測距センサ３５と耳裏下部との距離を示し、短寸の矢印は顎を閉じた状態での測距センサ３５と耳裏下部との距離を示す。なお、図４は顎の動きに応じて所定部位としての耳裏下部の動きを模式的に示すものである。
【００２８】
図４に示すように、人が咀嚼する場合、顎の開き始めから開き終わるまでの間、耳裏下部の動きは常に変化し続けるので、咀嚼に伴う顎の変位（測距センサ３５と耳裏下部との距離の変位、あるいは測距センサ３５で検出される光の強度の変位、あるいは光電変換により得られた電圧又は電流の変位など）を正確に検出することができる。また、顎の動きに比較して、顎の動きに連動する耳裏下部の動きには、あまり個人差が現れない。したがって、所定部位を顎とする場合に比べて、所定動作（咀嚼の回数又は時間）を精度良く計測することができる。
【００２９】
図５は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、生体装着型計測装置１００は、測距センサ３５に加えて、装置全体を制御する制御部５１、加速度センサ５２、計測部５３、判定部５４、算出部５５、通信部５６、記憶部５７などを備える。これらの各部は、回路基板５０に実装されている。
【００３０】
測距センサ３５は、変換部としての機能を有する。測距センサ３５は、生体の所定部位に非接触の状態で当該所定部位の動きを検出する。すなわち、測距センサ３５は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する。所定部位は、例えば、耳裏下部とすることができる。また、所定のサンプリング周期は、例えば、０．１秒であるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
測距センサ３５は、赤外発光ダイオードなどの発光部、フォトトランジスタなどの受光部などを有し、発光部から光を発光させ、所定部位で反射した反射光を受光部で検出して、検出した反射光の強度に応じた電気信号（電圧又は電流）を所定のサンプリング周期（例えば、０．１秒）で出力する。所定部位が耳裏下部である場合、咀嚼に応じて顎が動くことにより、測距センサ３５と耳裏下部との間の距離が変動する。例えば、耳裏下部との距離が短くなれば、ピーク値の大きい電圧を出力し、耳裏下部との距離が長くなれば、ピーク値の小さい電圧を出力する。なお、本実施の形態では、測距センサ３５が検出する所定部位の動き、あるいは耳裏下部との間の距離の変動とは、測距センサ３５が出力する電圧を含むものとする。
【００３２】
計測部５３は、ピーク検出部及び計測部としての機能を有する。計測部５３は、ＡＤ変換部を有し、測距センサ３５が出力する電圧の変動(電気信号)に基づいて、変動のピークを検出する。そして、計測部５３は、検出したピークに基づいて所定動作としての咀嚼の回数又は時間（間隔）を計測する。咀嚼を１回行うと、測距センサ３５と耳裏下部（所定部位）との間の距離が最小となるタイミングが１回生じるので、測距センサ３５が出力する電圧のピークが１回現れる。したがって、所定のサンプリング周期で取得した電気信号のピークを検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を計測することができる。
【００３３】
咀嚼時に顎の開き始めから開き終わるまでの間、所定部位としての耳裏下部は変化し続け、咀嚼を１回行うと、変換部と耳裏下部との間の距離に応じた電気信号のピークが１回現れるので、変換部と所定部位との距離がピークになる時点を出力電圧のピークとして検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【００３４】
通信部５６は、例えば、外部のスマートフォン、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなどの表示画面を備える外部機器（表示装置）との通信を行う。
【００３５】
制御部５１は、通信部５６を介して、測距センサ３５の出力電圧の波形、計測部５３での検出結果、判定部５４での判定結果を外部機器へ出力する。
【００３６】
記憶部５７は、所定の情報を記憶する。
【００３７】
次に、咀嚼の回数又は時間を計測する方法の詳細について説明する。図６は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の測距センサ３５が出力する電圧の一例を示すタイムチャートである。図６中、横軸は時間（秒）を示し、縦軸は電圧（Ｖ）を示す。測距センサ３５が出力する電圧（出力電圧）は、測距センサ３５と所定部位としての耳裏下部との距離の変動に応じて変化し、当該距離が小さくなるほど出力電圧のピーク（波高値）は大きくなる。なお、出力電圧を生成する際に反転回路を設けておき、当該距離が大きくなるほど出力電圧のピークが大きくなるようにしてもよい。図６中、丸印で示す点が、サンプリング周期で検出した時点での出力電圧を示す。丸印で示す点をサンプリング点とも称する。
【００３８】
図７は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の計測部５３による出力電圧のピーク検出の第１実施例を示すタイムチャートである。出力電圧のピーク検出の第１実施例は、以下のようにすることができる。すなわち、計測部５３は、測距センサ３５で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出する。例えば、所定のサンプリング周期（例えば、０．１秒など）で出力する電圧（所定部位の動き、あるいは所定部位との間の距離の変動）を、Ａ（１）、Ａ（２）、Ａ（３）、…、Ａ（ｔ−１）、Ａ（ｔ）、Ａ（ｔ＋１）、…と時系列で表す（ｔは整数であり、サンプリング時の時刻を表す）。
【００３９】
図７に示すように、出力電圧Ａ（ｔ）がピークであるか否かの判定は、Ａ（ｔ−１）≦Ａ（ｔ）、かつＡ（ｔ）＞Ａ（ｔ＋１）とすることができる。すなわち、任意の時点での出力電圧が、１つ前の出力電圧より大きく、かつ１つ後の出力電圧より大きい場合、出力電圧Ａ（ｔ）をピークであると判定することができる。図７に示すように、第１実施例に基づいて検出されたピークを便宜上「第１ピーク」と称する。
【００４０】
図８、図９及び図１０は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の計測部５３による出力電圧のピーク検出の第２実施例を示すタイムチャートである。図７に示す第１実施例を行った後で行っている第２実施例は、以下のようにすることができる。なお、図８に示す出力電圧の変化は図７の場合と同様である。
【００４１】
算出部５５は、変動平均算出部としての機能を有し、計測部５３でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で、測距センサ３５が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する。
【００４２】
例えば、図８に示すように、計測部５３でピーク（第１ピーク）を検出した任意の時点をｔとし、ピーク（第１ピーク）として検出した出力電圧をＡ（ｔ）とする。任意の時点ｔの前の時点を、例えば、（ｔ−２）、（ｔ−１）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ−２）、Ａ（ｔ−１）とする。また、任意の時点ｔの後の時点を、例えば、（ｔ＋１）、（ｔ＋２）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ＋１）、Ａ（ｔ＋２）とする。
【００４３】
算出部５５は、時点ｔでの変動平均Ｅ（ｔ）を、Ｅ（ｔ）＝{Ａ（ｔ−２）＋Ａ（ｔ−１）＋Ａ（ｔ）＋Ａ（ｔ＋１）＋Ａ（ｔ＋２）}／５  という式で算出する。ここで、ｔは整数であり、変動平均を求める時点を示す。なお、変動平均を求める際の出力電圧の数は５（すなわち、変動平均を求める時点の前後２点）に限定されるものではなく、例えば、前後５点、１０点などとしてもよい。
【００４４】
計測部５３は、任意の時点ｔで検出したピークＡ（ｔ）が算出部５５で算出した変動平均Ｅ（ｔ）より小さい場合、任意の時点のピークＡ（ｔ）を除外してピークを検出する。すなわち、Ａ（ｔ）＜Ｅ（ｔ）の場合、出力電圧Ａ（ｔ）をピークとして検出しない。
【００４５】
図９では、上述の式により算出された変動平均Ｅ（ｔ）が各サンプリング点に対応して実線で図示されている。図９の矢印で示すピーク（第１ピーク）の大きさは、それぞれの時点での変動平均Ｅ（ｔ）よりも小さいことが分かる。
【００４６】
図１０は、変動平均Ｅ（ｔ）より小さい場合、ピーク（第１ピーク）を除外して得られたピーク（便宜上、「第２ピーク」と称する）を図示している。図１０の例では、Ａ（ｔ）＜Ｅ（ｔ）となっているピークが除外されている。これにより、１回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【００４７】
図１１及び図１２は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の計測部５３による出力電圧のピーク検出の第３実施例を示すタイムチャートである。図１０に示す第２実施例を行った後で行っている第３実施例は、以下のようにすることができる。なお、図１１に示す出力電圧の変化は図１０の場合と同様である。
【００４８】
算出部５５は、差分算出部としての機能を有し、計測部５３が任意の時点で検出したピークと、当該時点の前又は後で測距センサ３５が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する。例えば、計測部５３でピークを検出した任意の時点をｔとし、ピークとして検出した出力電圧をＡ（ｔ）とする。任意の時点ｔの前の時点を、例えば、（ｔ−１）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ−１）とする。また、任意の時点ｔの後の時点を、例えば、（ｔ＋１）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ＋１）とする。差分は、｜Ａ（ｔ）−Ａ（ｔ−１）｜、あるいは｜Ａ（ｔ＋１）−Ａ（ｔ）｜により求めることができる。
【００４９】
計測部５３は、算出部５５が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、当該時点のピークを除外してピークを検出する。例えば、図１１に示すように、｜Ａ（ｔ）−Ａ（ｔ−１）｜＜所定の閾値Ａｔｈである場合には、図１２の矢印で示すように、出力電圧Ａ（ｔ）をピークとして検出しない。すなわち、第２ピークとして検出したピークを除外し、除外した残りのピークを第３ピークとして検出する。個々の第３ピークを、それぞれ１回の咀嚼と判定することができる。ピークを示す出力電圧の波形を咀嚼波形とも称する。これにより、１回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【００５０】
上述の例では、第１実施例、第２実施例、第３実施例の順にピーク検出を行ったが、これに限定されるものではなく、第２実施例を省略してもよく、あるいは第３実施例を省略してもよい。
【００５１】
また、計測部５３は、咀嚼の候補と直近の咀嚼回数のカウント時点との時間差が所定経過時間（例えば、１．５秒など）より短い場合には、当該咀嚼の候補を咀嚼と判定せずに除去する。
【００５２】
また、計測部５３は、咀嚼判定後に、例えば、１００ｍｓ以内に検出されたピークはノイズと判定して除去することもできる。
【００５３】
上述のように、測距センサ３５は、耳裏下部に非接触の状態にしてあるので、耳裏下部が顎の動き（咀嚼）に伴って動く場合でも、咀嚼を妨げることがない。また、測距センサ３５は、耳裏下部に非接触の状態にしてあるので、生体装着型計測装置１００を装着した場合に、違和感や不快感が生じることもない。また、測距センサ３５は、比較的安価であり、構造も簡単であり、筋電位計を用いる必要がないのでコストを抑えることができ、装着部１０を耳に装着するという簡単な構造で所定動作としての咀嚼回数又は咀嚼時間を計測することができる。
【００５４】
加速度センサ５２は、所定部位との間の距離の変動を生じせしめる人体動作を検出する。人体動作は、例えば、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどとすることができる。すなわち、加速度センサ５２は、人体動作として発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りの少なくとも１つを検出する。
【００５５】
加速度センサ５２は、例えば、ピエゾ抵抗型３軸加速度センサ、静電容量型３軸加速度センサ、圧電型３軸加速度センサなどを用いることができ、ＸＹＺ軸の３方向の加速度を測定することができる。なお、加速度センサ５２は、３軸加速度センサに限定されるものではなく、２軸加速度センサでもよい。
【００５６】
また、加速度センサ５２は、装着部１０を耳に装着した場合に、測距センサ３５（又は生体装着型計測装置１００自身でもよい）の姿勢を検出する。すなわち、加速度センサ５２で地球の重力加速度を計測することにより、測距センサ３５の姿勢（傾き）を検出することができる。例えば、予め装着時の測距センサ３５の基準の姿勢（基準方向）と重力方向との関係を定めておき、重力方向と基準方向とのずれ（ずれ角度）に応じて、ユーザの身長、体重、年齢などに依存する装着時の個人差を特定することができる。
【００５７】
制御部５１は、ユーザの情報に基づいて、咀嚼の回数を計数する際の閾値Ｔｈを決定する。ユーザの情報は、例えば、性別、年齢、身長、体重などとすることができる。ユーザの情報は、通信部５６を介して外部機器（例えば、スマートフォン、タブレットなど）から入力するようにすればよい。入力された情報（個人情報）は、ユーザ毎に区分して記憶部５７に記憶される。なお、制御部５１は、加速度センサ５２で検出した姿勢に応じて、咀嚼の回数を計数する際の閾値Ｔｈを決定することもできる。かかる閾値Ｔｈを決定することにより、ユーザの個人差を考慮することができる。
【００５８】
計測部５３は、任意の時点でピークを検出した場合に、加速度センサ５２で人体動作を検出したときは、当該時点のピークを除外してピークを検出する。
【００５９】
図１３は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の計測部５３による出力電圧のピーク検出の第４実施例を示すタイムチャートである。図１３中、上側の実線は測距センサ３５が出力する電圧を示し、下側の３本の細線は、加速度センサ５２が出力するＸＹＺ軸の３方向の加速度に対応する電圧を示す。
【００６０】
図１３の例では、破線で示す範囲で咀嚼と判定された点（ピーク）が３個示されている。ピークが検出された時点で、加速度センサ５２のＹ軸方向及びＺ軸方向の電圧が大きく変動しているので、大きく変動している付近で人体動作が検出されたことが分かる。この場合、破線内の咀嚼と判定されたピークを除外して咀嚼と判定しない。
【００６１】
すなわち、計測部５３で任意の時点でピークを検出した場合に、加速度センサ５２で人体動作を検出したときには、計測部５３で検出したピークは、人体動作に伴って所定部位との間の距離の変動を生じたものであるとして、当該時点のピークを除外する。これにより、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどの人体動作による誤計測を防止して、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【００６２】
次に、一口動作について説明する。一口動作は、例えば、所望の量の摂食物を一口分だけ口に入れて摂取する動作である。
【００６３】
判定部５４は、計測部５３で検出したピーク（すなわち、１回の咀嚼）に基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する。例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、計測部５３はピークを検出しない。すなわち、計測部５３でピークを検出しない時間（例えば、数秒程度）が存在する。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めると計測部５３は連続してピークを検出する。このように、計測部５３でのピークの検出状態により、一口動作の有無（一口動作の開始時点を含む）を判定することができる。以下、一口動作の判定方法について説明する。
【００６４】
図１４は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の判定部５４による一口動作判定の第１実施例を示すタイムチャートである。判定部５４は、計測部５３でピークを検出した任意の時点より前の所定時間（例えば、３秒とすることができるが、これに限定されない）の間、計測部５３でピークを検出していない場合に、当該時点より後でピークを複数回（例えば、４回以上）検出したとき、一口動作ありと判定する。
【００６５】
図１４の例では、矢印が付された「一口動作」の期間では、ピークが複数回検出されており、一口動作が開始する前の期間では、ピークが検出されていないことがわかる。図１４に示すように、例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、計測部５３はピークを検出しない。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めると計測部５３は連続してピークを検出する。これにより、摂食物を一口分だけ口に入れる一口動作の開始及び開始時点を判定することができる。
【００６６】
図１５は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の判定部５４による一口動作判定の第２実施例を示すタイムチャートである。図１５中、上側の折れ線は測距センサ３５が出力する電圧を示し、下側の４本の折れ線は、加速度センサ５２が出力するＸＹＺ軸の３方向の加速度に対応する電圧及びＸＹＺ方向の合成加速度に対応する電圧を示す。
【００６７】
判定部５４は、計測部５３でピークを検出した任意の時点より後で、計測部５３でピークを複数回（例えば、３回以上）検出した場合に、加速度センサ５２が当該時点を含む近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定する。
【００６８】
図１５の例では、計測部５３でピークを検出している途中の任意の時点で、比較的大きなピークを検出した場合、当該時点より後で３回以上連続してピークを検出している。図１５では、便宜上、任意の時点を「一口の候補」で示し、３回以上連続してピークを検出した期間を四角の枠で囲って示している。そして、計測部５３で一口の候補とされた時点付近（当該時点の直前を含む）において、加速度センサ５２で所定値以上の大きさの電圧が検出された場合には（図１５中、符号Ａで示す期間）、一口動作ありと判定する。
【００６９】
例えば、一口目の咀嚼を繰り返した後、２口目の摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、一口目の咀嚼に対応してピークが検出された後、２口目の咀嚼に対応してピークが検出される。この場合、２口目の摂食物を口に入れるときに口を摂食物の方へ近づけるべく顔を傾けること、あるいは大きく口を開けること等の人体動作が検出される。任意の時点でピークを検出した後で、ピークを複数回検出した場合に、当該時点を含む近傍で人体動作を検出することにより、食べている途中で一口分の摂食物を口に入れるような一口動作の有無及び時点を判定することができる。
【００７０】
図１６は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の判定部５４による一口動作判定の第３実施例を示すタイムチャートである。判定部５４は、一口動作の有無を判定した時点（すなわち、一口動作の開始時点）から所定回数（例えば、３０回）以上、計測部５３でピークが検出された場合、一口動作の開始時点以降で、ピークの最も大きい時点を、次の一口動作の開始時点であると判定する。
【００７１】
図１６の例では、符号Ｂで示す時点で一口動作（一口動作の開始）が判定され、符号Ｂで示す時点以降、所定回数以上のピークが検出されている。この場合、符号Ｂで示す時点より後であって、ピークが最も大きい時点（符号Ｃで示す時点）を、次の一口動作の開始時点と判定する。１回の一口動作で繰り返される咀嚼の回数は、３０回を超えることはまれである。そこで、ピークが３０回以上となる場合には、それまでの間に、次の一口動作を行った可能性が非常に高いので、最大のピークを検出した時点を次の一口動作の開始時点と判定することにより、一口を正しく２口と判定することができ、一口動作の回数を精度良く判定することができる。
【００７２】
なお、図１６において、符号Ｃで示す次の一口動作の開始を判定する際に、加速度センサ５２で所定値以上の大きさの電圧が符合Ｃで示す付近で検出されることを条件に加えることもできる。
【００７３】
ガム等を咀嚼する場合には、一口動作で連続した同じ傾向の波形（例えば、ピーク値又は周期など）が出力される。そこで、外部機器（例えば、スマートフォン、タブレットなど）を用いて、ユーザが、摂食物が、例えば、ガムであることを入力した場合、あるいは、明らかに連続した同じ傾向の波形が、例えば、５０回程度検出される場合には、一口検出を行わないようにすることができる。
【００７４】
一口動作の判定によって計数された一口の数の合計を１食での一口の回数とすることができる。また、一口動作の開始時点から咀嚼の終わりまでの時間、あるいは一口動作の開始時点から次の一口動作の開始時点までの間の時間を一口時間（食べるスピード）として判定することができる。また、最初の一口動作の開始時点から最後の一口動作が終わるまでの時間を１回の食事時間とすることができる。ただし、咀嚼なしと判定される時間が所定時間を超える場合には、当該時間を食時間から除外すればよい。また、１回の食事において、一口動作の時間の合計を噛み時間（噛んでいる時間）として判定することができる。
【００７５】
次に、一口摂取量（一口の量）について説明する。一口摂取量とは、一口で口に入れる摂食物の量を意味する。
【００７６】
図１７は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の判定部５４による一口摂取量判定の一例を示すタイムチャートである。判定部５４は、一口動作ありと判定した時点以降に計測部５３で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定する。図１７に示すように、一口動作のピークを時系列にＰ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、Ｐ（４）…とする。ピークＰ（１）は、一口動作の開始時点でのピークである。一口動作の開始以降で最大のピークＰ（２）の電圧とその直前の極小となる電圧との電圧差をΔＶとする。ΔＶが０．１Ｖ未満の場合、一口の量は少量であると判定する。また、ΔＶが０．１Ｖ以上０．１５Ｖ未満の場合、一口の量は中量であると判定する。また、ΔＶが０．１５Ｖ以上の場合、一口の量は多量であると判定する。なお、一口の量を判定するための電圧は一例であって、図１７の例に限定されるものではない。
【００７７】
上述のように、一口摂取量が多いほど咀嚼時の顎の開き具合が大きくなり、測距センサ３５と耳裏下部との変動距離も大きくなる。したがって、一口動作ありと判定した時点以降に検出したピークの大小に応じて、一口摂取量の多少を判定することができる。このように、一口目を判定した時点付近の出力電圧の波形の大きさに基づいて摂取した食べ物の量を判定することができる。
【００７８】
次に、偏咀嚼の判定方法について説明する。図１８は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の判定部５４による偏咀嚼判定の一例を示すタイムチャートである。図１８において、上段のタイムチャートは、生体装着型計測装置１００を左側の耳と頭部との間に装着して咀嚼した場合の例であり、下段のタイムチャートは、生体装着型計測装置１００を右側の耳と頭部との間に装着して咀嚼した場合の例である。図１８に示すように、生体装着型計測装置１００を左側の耳に装着した場合の出力電圧の波形と右側の耳に装着した場合の出力電圧の波形とを対比することにより、左右の偏咀嚼の有無、偏咀嚼の程度を判定することができる。例えば、出力電圧のピーク（振幅）が左右で大きく異なる場合、偏咀嚼ありと判定することができる。また、出力電圧の隣り合うピークの時間間隔が左右で大きく異なる場合、偏咀嚼ありと判定することができる。
【００７９】
次に、咀嚼物の固さの判定方法について説明する。図１９は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の判定部５４による咀嚼物の固さ判定の一例を示すタイムチャートである。固い食べ物、あるいは噛みごたえのある食べ物を咀嚼する場合、咀嚼物を噛みしめるようにして咀嚼する傾向があり、出力電圧の波形においてピークが極小となる付近で噛みしめにより生ずる電圧検出が多数行われ、図１９に示すように、多点計測が現れる。したがって、測距センサ３５の出力電圧の波形を計測することにより、咀嚼物の固さを判定することができる。そして、予め食事の内容が生体装着型計測装置１００に入力され、例えば、噛みごたえのある食べ物を咀嚼した場合に、多点計測が見られないときは、よく噛んで食べていないということを判定して通知することができる。
【００８０】
次に、本実施の形態の生体装着型計測装置１００によるユーザへの食べ方のアドバイスについて説明する。制御部５１は、計測部５３、判定部５４で得られた結果に基づいて、食べ物を摂取するユーザに対するアドバイスに関する情報を、通信部５６を介して外部機器へ出力することができる。
【００８１】
図２０は本実施の形態の生体装着型計測装置１００で得られた出力電圧の良い波形の第１実施例を示すタイムチャートである。なお、図２０中、スイッチ検出とは、ユーザ（被験者）が手動スイッチで咀嚼を申告している時点を示す。図２０に示すように、測距センサ３５の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点（ピーク）の振幅が比較的大きい場合には、良い波形であると判定することができ、良い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「しっかり口を開けて噛めていますね！」、あるいは「口を開けて噛むことは顎の発達にとてもいいですよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
【００８２】
また、図２０に示すように、測距センサ３５の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点（ピーク）の間隔が比較的広い場合には、良い波形であると判定することができ、良い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「ゆっくり噛めていますね。」、「ゆっくり噛むことは消化によいですよ。」、「ゆっくり噛むことで満腹中枢が働きダイエットにもつながりますよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
【００８３】
図２１は本実施の形態の生体装着型計測装置１００で得られた出力電圧の良い波形の第２実施例を示すタイムチャートである。図２１に示すように、測距センサ３５の出力電圧の波形において、一口動作の終わりから次の一口動作までの時間が比較的長い場合には、良い波形であると判定することができ、良い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「食事を楽しめていますね。」、「口の中の食べ物がなくなってから次の物を食べることで、食べ物本来の味がわかりますね。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
【００８４】
図２２は本実施の形態の生体装着型計測装置１００で得られた出力電圧の悪い波形の一例を示すタイムチャートである。図２２に示すように、測距センサ３５の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点（ピーク）の振幅が比較的小さい場合には、悪い波形であると判定することができ、悪い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「ちゃんと噛めていますか？」、「口をしっかり動かすと顎の発達がよくなりますよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
【００８５】
また、図２２に示すように、測距センサ３５の出力電圧の波形において、咀嚼と判定された点（ピーク）の間隔が比較的狭い場合には、悪い波形であると判定することができ、悪い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「早食いはよくないですよ！」、「ゆっくり噛むことで消化しやすくなりますよ。」、「しっかり噛むことで満腹中枢が働きダイエットにもつながりますよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
【００８６】
また、図２２に示すように、測距センサ３５の出力電圧の波形において、咀嚼回数が比較的少ない場合には、悪い波形であると判定することができ、悪い咀嚼であると診断することができる。この場合、例えば、「あまり噛んでいないようですね。」、「しっかり噛んでから飲み込む方が消化にいいですよ。」等のアドバイスを文字又は音声で出力することができる。
【００８７】
図２３は本実施の形態の生体装着型計測装置１００で得られた出力電圧の追いご飯の波形の一例を示すタイムチャートである。なお、本実施の形態では、追いご飯とは、口の中にある食べ物を咀嚼中に次の食べ物を口の中に入れる動作を示す用語として便宜上使用する。図２３において、三角符号で示す時点で追いご飯がされたと判定することができる。すなわち、図２３に示すように、出力電圧の波形（振幅）が大きくなるとともに波形の間隔が広く（周期が長く）なる時点を追いご飯の時点と判定することができる。追いご飯の時点は、連続では発生しない。
【００８８】
このように、咀嚼波形から食べ方を判定することができる。
【００８９】
次に、本実施の形態の生体装着型計測装置１００による咀嚼情報の生成の詳細について説明する。図２４は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の咀嚼情報の生成の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下では、簡便のため処理の主体を制御部５１として説明する。
【００９０】
制御部５１は、ユーザの情報に基づいて初期の閾値Ｔｈを設定する（Ｓ１１）。初期の閾値Ｔｈは、咀嚼回数を計測する際に、咀嚼を行ったか否かを判定するための閾値である。ユーザの情報は、例えば、性別、年齢、身長、体重などとすることができる。なお、閾値Ｔｈは、生体装着型計測装置１００を耳に装着して、所要時間（例えば、１０秒、２０秒など）の間、実際に咀嚼する動作を行って決定するようにしてもよい。
【００９１】
制御部５１は、咀嚼回数Ｎ＝０に設定し（Ｓ１２）、測距センサ３５を制御して所定部位（耳裏下部）の変動を検出する（Ｓ１３）。なお、以下の説明では、測距センサ３５が、所定のサンプリング周期（例えば、０．１秒など）で出力する電圧（所定部位の動き、あるいは所定部位との間の距離の変動）を、Ａ（１）、Ａ（２）、Ａ（３）、…、Ａ（ｔ−１）、Ａ（ｔ）、Ａ（ｔ＋１）、…と時系列で表す（ｔは整数であり、サンプリング時の時刻を表す）。
【００９２】
制御部５１は、出力電圧の変動のピークを検出する（Ｓ１４）。例えば、出力電圧Ａ（ｔ）がピークであるか否かの判定は、Ａ（ｔ−１）＜Ａ（ｔ）、かつＡ（ｔ）＞Ａ（ｔ＋１）とすることができる。すなわち、任意の時点での出力電圧が、１つ前の出力電圧より大きく、かつ１つ後の出力電圧より大きい場合、出力電圧Ａ（ｔ）をピークであると判定する。
【００９３】
制御部５１は、出力電圧のピークの変動平均を算出し（Ｓ１５）、変動平均より小さいピークを除外する（Ｓ１６）。例えば、時点ｔでの出力電圧のピークをＰ（ｔ）とし、時点ｔでの移動平均をＥ（ｔ）とすると、Ｐ（ｔ）＜Ｅ（ｔ）である場合、ピークＰ（ｔ）を除外してピークを検出する。
【００９４】
制御部５１は、任意の時点で検出したピークの電圧と、当該時点の前又は後で出力された電圧との電圧差ΔＶが閾値Ｔｈより大きいか否かを判定し（Ｓ１７）、電圧差ΔＶが閾値Ｔｈより大きい場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、人体動作を検出したか否かを判定する（Ｓ１８）。閾値Ｔｈは、ステップＳ１１で決定された閾値である。
【００９５】
人体動作を検出していない場合（Ｓ１８でＮＯ）、制御部５１は、直近の咀嚼回数のカウント時点からの時間差が所定経過時間（例えば、１．５秒など）より短いか否かを判定し（Ｓ１９）、時間差が所定経過時間より短くない場合（Ｓ１９でＮＯ）、咀嚼回数Ｎに１を加算した値を新たな咀嚼回数Ｎとする（Ｓ２０）。すなわち、制御部５１は、咀嚼回数Ｎを１つ増加させる。
【００９６】
電圧差ΔＶが閾値Ｔｈより大きくない場合（Ｓ１７でＮＯ）、あるいは人体動作を検出した場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、あるいは時間差が所定経過時間より短い場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、制御部５１は、咀嚼回数Ｎを１つ増加させることなく、後述のステップＳ２１の処理を行う。
【００９７】
制御部５１は、処理を終了するか否かを判定し（Ｓ２１）、処理を終了しない場合（Ｓ２１でＮＯ）、ステップＳ１３以降の処理を続ける。処理を終了する場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部５１は、咀嚼情報を生成し、通信部５６を介して生成した咀嚼情報を外部機器（スマートフォン、携帯電話、タブレット、パーソナルコンピュータなど）へ出力し（Ｓ２２）、処理を終了する。
【００９８】
なお、咀嚼情報には、咀嚼回数、咀嚼時間、１回の一口動作での咀嚼回数、１回の食事での一口動作の数、一口時間（食べるスピード）、食事時間、咀嚼波形、咀嚼波形に基づくアドバイス等の情報を含む。
【００９９】
図２５は本実施の形態の生体装着型計測装置１００による咀嚼と発話との混合実験の結果の一例を示すタイムチャートである。図２５において、横軸は時間（秒）を示し、縦軸は測距センサ３５が出力する電圧（変動）を示す。図２５に示すように、本実施の形態の生体装着型計測装置１００によれば、ピークが検出された咀嚼を示す期間と、会話などの人体動作が行われる期間とを明瞭に分けることができ、発話などの人体動作が行われる場合であっても、咀嚼回数を精度良く計測することができる。
【０１００】
次に、咀嚼情報の表示例について説明する。図２６は本実施の形態の生体装着型計測装置１００が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第１実施例を示す模式図である。図２６では、例えば、食事が終わったときに表示される咀嚼情報として、咀嚼回数、食事の時間、咀嚼波形などが示されている。
【０１０１】
図２７は本実施の形態の生体装着型計測装置１００が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第２実施例を示す模式図である。図２７では、例えば、朝昼晩の各食事のメニュー、１回の食事での咀嚼回数、１回の食事での一口動作の回数などが示されている。
【０１０２】
図２８は本実施の形態の生体装着型計測装置１００が外部機器の表示画面に表示すべく生成する咀嚼情報の第３実施例を示す模式図である。図２８では、例えば、一口の咀嚼回数、１回の食事の時間、１回の食事での咀嚼回数、平均咀嚼スピードなどが示されている。
【０１０３】
図２６から図２８に例示する咀嚼情報を提供することにより、ユーザは食事のときによく噛んで食べているのか、あるいはゆっくり食べているのか、噛み具合の強さなどを簡単に把握することができ、食事に対する関心を高めるとともに、健康的な食事を心がけるように仕向けることが可能となる。
【０１０４】
上述の実施の形態において、ユーザが簡単に操作することができる操作部（例えば、スイッチ、ボタン、タッチパネルなど）を設けてもよく、また、生体装着型計測装置１００の動作状態を表示する表示部（例えば、ＬＥＤ、液晶パネルなど）を設けることもできる。
【０１０５】
上述の実施の形態において、ユーザの情報に基づいて閾値Ｔｈを決定する場合に、外部機器からユーザの情報を入力する構成に代えて、ユーザが生体装着型計測装置１００を耳に装着して、実際に複数回咀嚼あるいは発話を行うことによりキャリブレーションして個人差を吸収すべく閾値Ｔｈを決定するようにしてもよい。
【０１０６】
本実施の形態の生体装着型計測装置１００は、人体だけでなく、動物、家畜などの生体の咀嚼をモニタリングする用途にも適用することが可能である。
【０１０７】
本発明の上述の各実施例で記載されている技術特徴は、お互いに組み合わせて新しい技術方案を形成することができる。
【０１０８】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する変換部（３５）と、該変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出するピーク検出部（５３）と、該ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測する計測部（５３）とを備えることを特徴とする。
【０１０９】
本実施の形態の計測方法は、生体に装着するための装着部（１０）を備える生体装着型計測装置（１００）による計測方法であって、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換部（３５）が変換するステップと、変換された電気信号に基づいて、変動のピークをピーク検出部（５３）が検出するステップと、検出されたピークに基づいて所定動作の回数又は時間を計測部（５３）が計測するステップとを含むことを特徴とする。
【０１１０】
本実施の形態にあっては、装着部（１０）を生体に装着する。生体は、例えば、人体の耳であり、具体的には、装着部は耳と頭部との間に装着することができる。変換部（３５）は、生体の所定部位との間の距離の変動を所定のサンプリング周期で電気信号に変換する。所定部位は、例えば、耳裏下部とすることができる。変換部は、例えば、測距センサを用いることができ、発光部から光を発光させ、所定部位で反射した反射光を受光部で検出して、所定部位との距離（距離の変動）を検出し、検出した距離（距離の変動）を所定のサンプリング周期で電気信号（電圧又は電流）に変換するする。所定のサンプリング周期は、例えば、０．１秒とすることができるが、これに限定されるものではない。所定部位が耳裏下部である場合、咀嚼により顎が動くことにより、変換部と耳裏下部との間の距離が変動する。
【０１１１】
ピーク検出部（５３）は、変換部で変換した電気信号に基づいて、変動のピークを検出する。例えば、変換部が所定のサンプリング周期（例えば、０．１秒など）で出力する電圧（所定部位の動き、あるいは所定部位との間の距離の変動）を、Ａ（１）、Ａ（２）、Ａ（３）、…、Ａ（ｔ−１）、Ａ（ｔ）、Ａ（ｔ＋１）、…と時系列で表す（ｔは整数であり、サンプリング時の時刻を表す）。出力電圧Ａ（ｔ）がピークであるか否かの判定は、Ａ（ｔ−１）≦Ａ（ｔ）、かつＡ（ｔ）＞Ａ（ｔ＋１）とすることができる。すなわち、任意の時点での出力電圧が、１つ前の出力電圧より大きく、かつ１つ後の出力電圧より大きい場合、出力電圧Ａ（ｔ）をピークであると判定することができる。
【０１１２】
計測部（５３）は、ピーク検出部で検出したピークに基づいて所定動作の回数又は時間（間隔）を計測する。所定動作は、例えば、咀嚼である。咀嚼を１回行うと、変換部と耳裏下部との間の距離に応じた電気信号のピークが１回現れるので、所定のサンプリング周期で取得した電気信号のピークを検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を計測することができる。
【０１１３】
咀嚼時に顎の開き始めから開き終わるまでの間、所定部位としての耳裏下部は変化し続け、咀嚼を１回行うと、変換部と耳裏下部との間の距離に応じた電気信号のピークが１回現れるので、変換部と所定部位との距離がピークになる時点を出力電圧のピークとして検出することにより、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【０１１４】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記ピーク検出部（５３）でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で前記変換部（３５）が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する変動平均算出部（５５）を備え、前記ピーク検出部は、前記時点で検出したピークが前記変動平均算出部で算出した変動平均より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。
【０１１５】
本実施の形態にあっては、変動平均算出部（５５）は、ピーク検出部（５３）でピークを検出した任意の時点の前又は後の少なくとも一方で変換部（３５）が変換した複数回の電気信号に基づいて変動平均を算出する。例えば、ピーク検出部でピークを検出した任意の時点をｔとし、ピークとして検出した出力電圧をＡ（ｔ）とする。任意の時点ｔの前の時点を、例えば、（ｔ−２）、（ｔ−１）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ−２）、Ａ（ｔ−１）とする。また、任意の時点ｔの後の時点を、例えば、（ｔ＋１）、（ｔ＋２）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ＋１）、Ａ（ｔ＋２）とする。時点ｔでの変動平均Ｅ（ｔ）は、Ｅ（ｔ）＝{Ａ（ｔ−２）＋Ａ（ｔ−１）＋Ａ（ｔ）＋Ａ（ｔ＋１）＋Ａ（ｔ＋２）}／５  という式で求めることができる。ここで、ｔは整数であり、変動平均を求める時点を示す。なお、変動平均を求める際の出力電圧の数は５（すなわち、変動平均を求める時点の前後２点）に限定されるものではなく、例えば、前後５点、１０点などとしてもよい。
【０１１６】
ピーク検出部は、任意の時点ｔで検出したピークＡ（ｔ）が変動平均算出部で算出した変動平均Ｅ（ｔ）より小さい場合、任意の時点のピークＡ（ｔ）を除外してピークを検出する。すなわち、Ａ（ｔ）＜Ｅ（ｔ）の場合、出力電圧Ａ（ｔ）をピークとして検出しない。これにより、１回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【０１１７】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記ピーク検出部（５３）が任意の時点で検出したピークと、該時点の前又は後で前記変換部（３５）が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する差分算出部（５５）を備え、前記ピーク検出部は、前記差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。
【０１１８】
本実施の形態にあっては、差分算出部（５５）は、ピーク検出部（５３）が任意の時点で検出したピークと、当該時点の前又は後で変換部（３５）が変換した電気信号に対応するピークとの差分を算出する。例えば、ピーク検出部でピークを検出した任意の時点をｔとし、ピークとして検出した出力電圧をＡ（ｔ）とする。任意の時点ｔの前の時点を、例えば、（ｔ−１）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ−１）とする。また、任意の時点ｔの後の時点を、例えば、（ｔ＋１）とし、そのときの出力電圧をＡ（ｔ＋１）とする。差分は、｜Ａ（ｔ）−Ａ（ｔ−１）｜、あるいは｜Ａ（ｔ＋１）−Ａ（ｔ）｜により求めることができる。
【０１１９】
ピーク検出部は、差分算出部が算出した差分が所定の閾値より小さい場合、当該時点のピークを除外してピークを検出する。例えば、｜Ａ（ｔ）−Ａ（ｔ−１）｜＜所定の閾値である場合、出力電圧Ａ（ｔ）をピークとして検出しない。これにより、１回の咀嚼に該当しないような所定部位の動きにより生ずる誤差を少なくして咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【０１２０】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記所定部位との間の距離の変動を生じせしめる人体動作を検出する人体動作検出部（５２）を備え、前記ピーク検出部（５３）は、任意の時点でピークを検出した場合に、前記人体動作検出部で人体動作を検出したときは、前記時点のピークを除外してピークを検出するようにしてあることを特徴とする。
【０１２１】
本実施の形態にあっては、人体動作検出部（５２）は、所定部位との間の距離の変動を生じせしめる人体動作を検出する。人体動作は、例えば、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどとすることができる。人体動作検出部は、例えば、加速度センサを用いることができる。ピーク検出部（５３）は、任意の時点でピークを検出した場合に、人体動作検出部で人体動作を検出したときは、当該時点のピークを除外してピークを検出する。例えば、ピーク検出部で任意の時点でピークを検出した場合に、人体動作検出部で人体動作を検出したときには、ピーク検出部で検出したピークは、人体動作に伴って所定部位との間の距離の変動を生じたものであるとして、当該時点のピークを除外する。これにより、発話、頷き、くしゃみ、飲み込み、首振りなどの人体動作による誤計測を防止して、咀嚼の回数又は咀嚼の間隔を高精度に計測することができる。
【０１２２】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記ピーク検出部（５３）で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部（５４）を備えることを特徴とする。
【０１２３】
本実施の形態にあっては、判定部（５４）は、ピーク検出部（５３）で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する。一口動作は、所望の量の摂食物を口に入れて摂取する動作である。例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、ピーク検出部はピークを検出しない。すなわち、ピーク検出部でピークを検出しない時間（例えば、数秒程度）が存在する。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めるとピーク検出部は連続してピークを検出する。このように、ピーク検出部でのピークの検出状態により、一口動作の有無（一口動作の開始時点を含む）を判定することができる。
【０１２４】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記判定部（５４）は、前記ピーク検出部（５３）でピークを検出した任意の時点より前の所定時間の間前記ピーク検出部でピークを検出していない場合に、前記時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。
【０１２５】
本実施の形態にあっては、判定部（５４）は、ピーク検出部（５３）でピークを検出した任意の時点より前の所定時間（例えば、３秒とすることができるが、これに限定されない）の間、ピーク検出部でピークを検出していない場合に、当該時点より後でピークを複数回検出したとき、一口動作ありと判定する。例えば、何も咀嚼していない状態から、摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、ある時点よりも前においては咀嚼が行われていないので、ピーク検出部はピークを検出しない。一方、摂食物を口に入れて咀嚼を始めるとピーク検出部は連続してピークを検出する。これにより、摂食物を一口分だけ口に入れる一口動作の開始及び開始時点を判定することができる。
【０１２６】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記ピーク検出部（５３）で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する判定部（５４）を備え、該判定部は、前記ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、前記ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、前記人体動作検出部（５２）が前記時点を含む近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定するようにしてあることを特徴とする。
【０１２７】
本実施の形態にあっては、判定部（５４）は、ピーク検出部（５３）で検出したピークに基づいて摂食物を一口摂取する一口動作の有無を判定する。そして、判定部は、ピーク検出部でピークを検出した任意の時点より後で、ピーク検出部でピークを複数回検出した場合に、人体動作検出部（５２）が当該時点を含む近傍で人体動作を検出したとき、一口動作ありと判定する。例えば、一口目の咀嚼を繰り返した後、２口目の摂食物を一口分だけ口に入れて咀嚼を始めるとすると、一口目の咀嚼に対応してピークが検出された後、２口目の咀嚼に対応してピークが検出される。この場合、２口目の摂食物を口に入れるときに口を摂食物の方へ近づけるべく顔を傾けること、あるいは大きく口を開けること等の人体動作が検出される。任意の時点でピークを検出した後で、ピークを複数回検出した場合に、当該時点を含む近傍で人体動作を検出することにより、食べている途中で一口分の摂食物を口に入れるような一口動作の有無及び時点を判定することができる。
【０１２８】
本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、前記判定部（５４）は、一口動作ありと判定した時点以降に前記ピーク検出部（５３）で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定するようにしてあることを特徴とする。
【０１２９】
本実施の形態にあっては、判定部（５４）は、一口動作ありと判定した時点以降にピーク検出部（５３）で検出したピークの大小に基づいて一口摂取量を判定する。一口摂取量とは、一口で口に入れる摂食物の量を意味する。一口摂取量が多いほど咀嚼時の顎の開き具合が大きくなり、変換部と耳裏下部との変動距離も大きくなる。したがって、一口動作ありと判定した時点以降に検出したピークの大小に応じて、一口摂取量の多少を判定することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  装着部
２０  収容部
３５  測距センサ（変換部）
５１  制御部
５２  加速度センサ（人体動作検出部）
５３  計測部（ピーク検出部、計測部）
５４  判定部
５５  算出部（変動平均算出部、差分算出部）
５６  通信部
５７  記憶部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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