(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
咀嚼筋付近に当接させる表面電極と咀嚼筋以外の部位に当接させる接地電極のいずれか一方がそれぞれ、頭部へ装着されるＵ字型に成型してなるハウジングの両遠位端近傍のいずれか一方にそれぞれ設けられた、咀嚼筋の表面筋電位を検出する電極と、検出した表面筋電位を増幅する増幅回路とを含んでなる検出手段と、検出した表面筋電位に基づき咀嚼回数を計数する計数手段と、計数した咀嚼回数を表示する表示手段と、それらの検出手段、計数手段及び／又は表示手段を連絡する無線回線とを含んでなる咀嚼回数計数装置。
【請求項２】
表示手段がディスプレーと、ディスプレーを駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路とを含んでなる請求項１に記載の咀嚼回数計数装置。
【請求項３】
無線回線が、表面筋電位を含む高周波を発生する変調回路と、高周波を授受する送受信用空中線と、高周波から表面筋電位を復調する復調回路とを含んでなる請求項１又は２に記載の咀嚼回数計数装置。
【請求項４】
無線回線が、表面筋電位をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路を含んでなる請求項１、２又は３に記載の咀嚼回数計数装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、摂食に伴う咀嚼の回数を計数する咀嚼回数計数装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、歯や顎骨が充分に発達しないまま成人する青少年が急増している。その原因の一つは食生活にあると考えられ、食べ易く加工され、調理された加工食品や調理食品の普及は、摂食に伴う咀嚼の回数を著減させる結果となった。習慣的な咀嚼回数の減少は、歯や顎骨の発達を妨げるばかりではなく、青少年をして偏食し易くしたり、偏食しないまでも、充分咀嚼しないまま嚥下し、結果的に、栄養の偏りや消化器官への過度の負担を招来することとなる。
【０００３】
学校給食や病院の歯科などにおいては、食生活の改善や、摂食における咀嚼の重要性が口頭又は文書により説かれているようであるが、それ自体さほどの実効があがっておらず、また、それ以外の有効な対策も講じられていないのが実状である。そもそも、摂食は、文字どおり、食を摂することであって、摂食しながら会話などをすることはあっても、咀嚼の回数を数えながら摂食するなどということは、普通の日常習慣のなかではあり得ないことである。言い換えれば、人が自分の咀嚼回数を客観的データとして知るということは、通常の食生活においては希有なことであり、このことが、摂食における咀嚼の重要性が繰返し説かれても、実効があげらない最大の理由であると考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
斯かる状況に鑑み、この発明は、咀嚼回数を客観的データとして簡便に計数し得る手段を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、斯かる課題を解決すべくなされたものであって、咀嚼に伴う生体変動を検出する検出手段と、検出した生体変動信号に基づき咀嚼回数を計数する計数手段と、計数した咀嚼回数を表示する表示手段と、それらの検出手段、計数手段及び／又は表示手段を連絡する無線回線とを含んでなる咀嚼回数計数装置を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【０００６】
さらに、この発明は、斯かる構成の咀嚼回数計数装置において、検出手段が咀嚼筋の表面筋電位を検出する電極と、検出した表面筋電位を増幅する増幅回路とを含んでなる咀嚼回数計数装置を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【０００７】
さらに、この発明は、上記のごとき構成の咀嚼回数計数装置において、計数手段が、生体変動信号に基づき咀嚼回数を計数する計数回路を含んでなる咀嚼回数計数装置を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【０００８】
さらに、この発明は、上記のごとき構成の咀嚼回数計数装置において、表示手段がディスプレーと、ディスプレーを駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御回路とを含んでなる咀嚼回数計数装置を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【０００９】
さらに、この発明は、上記のごとき構成の咀嚼回数計数装置において、無線回線が、生体変動信号を含む高周波を発生する変調回路と、高周波を授受する送受信用空中線と、高周波から生体変動信号を復調する復調回路とを含んでなる咀嚼回数計数装置を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【００１０】
さらに、この発明は、上記のごとき構成の咀嚼回数計数装置において、無線回線が、生体変動信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路を含んでなる咀嚼回数計数装置を提供することによって上記の課題を解決するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態につき、以下、図示実施例に基づいて説明すると、図１に示すのはこの発明による咀嚼回数計数装置の一実施例のブロックダイアグラムである。図１において、１は咀嚼に伴う生体変動、とりわけ、咀嚼に伴う咬筋や側頭筋などの咀嚼筋の表面筋電位の変動を電気的に検出する検出手段である。本例においては、咀嚼筋の表面筋電位を検出する一対の電極１ａ、１ａ´が設けられ、一方の電極１ａは表面電極として、もう一方の電極１ａ´は接地電極として機能する。１ｂは、電極１ａ、１ａ´により検出した表面筋電位を所定のレベルまで増幅する増幅回路であり、通常、広周波数帯域で一様な増幅特性を発揮し、許容入力、入力インピーダンス、Ｓ／Ｎ比及び弁別比が大きく、入力容量が小さい差動増幅回路が用いられる。なお、増幅回路１ｂの入力端及び／又は出力端には、必要に応じて、インピーダンス整合回路やフィルター回路を設けてもよい。
【００１２】
図１における２は、検出手段１と後記する計数手段とを連絡する無線回線である。無線回線２における２ａは、表面筋電位をデジタル変換するためのＡ／Ｄ変換回路であり、サンプリング定理にしたがって、増幅回路１ｂにより増幅した表面筋電位をその最大パルス頻度の２倍を上回る、例えば、８ｋＨｚでサンプリングし、サンプリング値を正弦波における４５乃至１００度までの角度を５度ずつ分割することによって、８ビットの二進数に量子化する。Ａ／Ｄ変換回路２ａの出力端に接続された２ｂは、高周波の帯域幅を狭めるための圧縮回路であり、例えば、連続スロープデルタ変調回路などの汎用のものが用いられる。圧縮回路２ｂの出力端に接続された２ｃは、変調スペクトルを拡散させるためのスクランブル回路であり、その出力ビット列は、例えば、起呼モード多項式（＝１＋Ｘ-１８＋Ｘ-２３）にしたがって生成することができる。スクランブル回路２ｃの出力端に接続された２ｄは、変調の際の急激な周波数遷移を抑えるフィルターであり、例えば、汎用のガウシアンフィルターなどが用いられる。フィルター２ｄの出力端に接続された２ｅは、スペクトル拡散方式の変調回路であり、例えば、位相連続周波数シフトキーイング方式、ガウシアン・ミニマム・シフトキーイング方式などの周波数シフトキーイング方式のものか、あるいは、振幅シフトキーイング方式又は位相シフトキーイング方式のものが用いられる。好ましいのは、周波数シフトキーイング方式であり、この方式によるときには、無線回線を小型化したり省電力化するのが容易となる。２ｆ、２ｆ´は、表面筋電位を含む高周波を授受するための送受信用空中線であり、それぞれ、変調回路２ｅの出力端と、後記する復調回路の入力端に接続され、場合によっては、その両方又は一方が省略される。２ｇは復調回路であり、変調回路２ｅの変調方式に応じて、例えば、包絡線検波方式、同期検波方式又は遅延検波方式のものが用いられる。復調回路２は、受信信号に起呼モード多項式を乗算するデスクランブル回路を具備し、必要に応じて、誤り訂正回路を併設する。
【００１３】
図１における３は、検出手段１により検出した生体変動信号に基づき咀嚼回数を計数する計数手段である。本例においては、計数手段３は、復調回路２ｇにより復調された表面筋電位のパルスが入力されるたびに１ずつ加算する計数回路３ａと、電源投入のたびに計数回路３ａをリセットする、電源スイッチと連動したリセット回路３ｂとにより構成されている。計数回路もリセット回路も汎用のものでよく、計数回路としては、例えば、複数のＴ型フリップフロップを組合せて用いる加算式の二進計数回路や十進計数回路が用いられる。
【００１４】
図１における４は、計数手段３により計数した咀嚼回数を表示する表示手段であり、本例においては、ディスプレー４ａと、ディスプレー４ａを駆動する駆動回路４ｂと、計数回路３ａからの出力信号にしたがって駆動回路４ｂを制御する、リセット機能を有する制御回路４ｃとを含んでなる。ディスプレー４ａとしては、通常、パネル状に形成された液晶ディスプレーや電界発光ディスプレーが用いられるが、必要に応じて、例えば、ブラウン管ディスプレーやプラズマディスプレーなどを用いてもよい。ディスプレー４ａを駆動するには、例えば、汎用の単純マトリックス方式やアクティブマトリックス方式を採用することができる。なお、表示手段４に、必要に応じて、例えば、目標とする咀嚼回数、実際に検出された咀嚼回数、実際に検出された咀嚼回数に対するコメント、絵、模様、図形などを記憶し、出力するマイクロコンピューター及びインターフェース、さらには、低周波増幅器、ラウドスピーカー、プリンターなどを設けるときには、咀嚼回数や咀嚼回数に関するコメントを文字情報、画像情報及び／又は音声情報として表示したり、咀嚼回数に関する所望のデータを記録したり、データ同士を互いに比較することができる。
【００１５】
図２に示すのは、頭部へ当接して用いる、この発明による係止具の概略図である。本係止具においては、例えば、プラスチックなどを頭部へ当接し易いＵ字型に成型してなるハウジング５内へ、図１における一対の電極１ａ、１ａ´と、増幅回路１ｂ、Ａ／Ｄ変換回路２ａ、圧縮回路２ｂ、スクランブル回路２ｃ、フィルター２ｄ及び変調回路２ｅを取り付けた基板６と発信用空中線２ｆとを、電源電池及び電源スイッチ（図示しない）とともに、これらが所定の電路を構成するように結線した状態で、一対の電極１ａ、１ａ´の一部をハウジング５外へ露出させて収容したものである。
【００１６】
図３に示すのは、食卓などに置いて見易く、操作し易い、この発明による表示ユニットの概略図である。本表示ユニットにおいては、例えば、プラスチックなどを箱形に成型してなるハウジング５´内へ、図１における受信用空中線２ｆ´、復調回路２ｇ、計数手段３、ディスプレー４ａ、駆動回路４ｂ及び制御回路４ｃを、電源電池（図示しない）及び電源スイッチ、リセットスイッチなどのスイッチ類７とともに、これらが所定の電路を構成するように結線した状態で、ディスプレー４ａの表示部とスイッチ類７の押部とがハウジング５´外へ露出させて収容したものである。
【００１７】
本例の咀嚼回数計数装置の使用方法について説明すると、本例の咀嚼回数表示回路は斯く構成されているので、摂食に際して、表面電極１ａが咀嚼筋付近に、また、接地電極１ａ´が咀嚼筋以外の部位に当接するように係止具を頭部へ装着し、この状態で装置を起動させ、食物を咀嚼すると、増幅回路１ｂの出力端には図４に示すがごとき波形の表面筋電位が出力される。図４に見られるとおり、咀嚼筋の表面筋電位は、そのパルスの数が閉口、歯牙接触、咬み締め、開口という一連の咀嚼運動の回数に対応していることから、これを適宜増幅し、計数回路によりパルス数を計数することによって、表示ユニットにおけるディスプレー４ａ上に咀嚼回数として表示することができる。咀嚼回数の表示は、リセットスイッチを適宜操作することにより、１回の摂食における総咀嚼回数を表示したり、所望するその一部だけを表示することもできる。
【００１８】
上記した実施例においては、計数手段３を無線回線２と表示手段４との間に介挿する例について説明したけれども、必要に応じて、計数手段３は検出手段１と無線回線２との間に設けてもよい。また、咀嚼に伴う生体変動についても、咀嚼筋における表面筋電位以外に、例えば、形状記憶合金などを用いる検出手段により、咀嚼筋に耳腔や下顎付近の表面圧力や、口腔が発する咀嚼音の変動として検出することもできる。いずれの変動を利用する場合でも、咀嚼回数とともに、咀嚼に密接に関連する咀嚼回数以外の要素である、例えば、咀嚼の強さを併せて検出し、表示するようにしてもよい。咀嚼の強さは、例えば、図４の表面筋電位におけるパルスの高さや幅などから推定することができる。なお、上記した実施例においては、計数手段と表示手段とを電波により無線連絡する態様について説明したが、連絡方法は電波式に限定されてはならず、それ以外に、例えば、光線式や音波式を採用することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明による咀嚼回数計数装置は叙上のごとく構成されているので、使用者又はその補助者は、使用者の咀嚼回数を客観的データとして正確に知ることができる。この発明の咀嚼回数計数装置は、例えば、検出手段などの身体に装着すべき部分と、例えば、表示手段などの、身体に当接すると摂食の妨げになり易い部分とを互いに分離するとともに、それらを無線回線により連絡したことから、通常の食習慣を実質的に変更することなく、所望の咀嚼習慣が会得できるまで手軽に常用することができる実益を有する。とりわけ、検出手段、計数手段及び／又は表示手段とを無線により連絡するに際して、デジタル変換した生体変動信号をスペクトル拡散方式の無線回線により連絡するときには、外来雑音による咀嚼計数の誤計数を実質皆無にできるばかりではなく、無線回線を小型化したり省電力化するのが極めて容易となる。
【００２０】
斯くも顕著な効果を奏するこの発明は、斯界に貢献すること誠に多大な、意義のある発明であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による実施例のブロックダイアグラムである。
【図２】この発明による係止具の概略図である。
【図３】この発明による表示ユニットの概略図である。
【図４】増幅回路により増幅された表面筋電位の波形図である。
【符号の説明】
１              検出手段
１ａ、１ａ´    電極
１ｂ            増幅回路
２              無線回線
２ａ            Ａ／Ｄ変換回路
２ｂ            圧縮回路
２ｃ            スクランブル回路
２ｄ            フィルター
２ｅ            変調回路
２ｆ、２ｆ´    送受信用空中線
２ｇ            復調回路
３              計数手段
３ａ            計数回路
３ｂ            リセット回路
４              表示手段
４ａ            ディスプレー
４ｂ            駆動回路
４ｃ            制御回路
５、５´        ハウジング
６              基板
７              スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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