(57)【要約】【課題】  側頭筋の動きをカウントすることにより咀嚼回数の精度を改善するとともに、子どもから高齢者まで異なる身体的特徴を持つ使用者に対応可能なように装着性を改善し、食事する際に簡単・容易に誰でも利用できるようにする。【解決手段】  咀嚼筋の１つである側頭筋に圧電素子をヘアバンドで装着し、その出力信号から特定の周波数成分を取り出し増幅して咀嚼信号を検出するとともに、その出力信号を２値化してその変化を計測して噛む回数をカウントし、出力信号の長さや信号間の時間をもとに咀嚼以外の信号を判別および除去し、咀嚼回数を記録・計数し、表示する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
咀嚼筋の１つである側頭筋に圧電素子センサーをヘアバンドで装着し、その出力信号から特定の周波数成分を取り出して増幅することで、発声などの他のノイズを除去した咀嚼信号を取り出す咀嚼信号検出装置。
【請求項２】
請求項１の咀嚼信号をＨとＬに２値化して、その変化を計測して噛む回数をカウントする演算手段と、出力信号の長さや信号間の時間をもとに咀嚼以外の信号を判別および除去する演算手段、その結果を記録する計数手段、咀嚼回数の表示手段から構成される咀嚼回数計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、側頭筋の動きをカウントする正確で装着が容易な咀嚼回数計に関するものである。
【技術背景】
【０００２】  子どもの知能発達や歯並びの改善、ダイエット、高齢者の痴呆予防・改善のために、咀嚼回数をカウントする検出装置が求められてきたにもかかわらず、これまでの咀嚼回数計は装着性が悪かったり、精度が不十分であるため、一般消費者向けには実用化されてこなかった。
【０００３】  咀嚼運動によって生じる顎の筋肉などの物理的な変位量を検出し計数する方式の咀嚼回数計が研究用などに実用化されているが、顎の筋肉などの物理的な変位量を検出するため、使用者の身体的特徴などに合わせて専門家が測定装置の細かな調整を行う必要があり、普通に食事しながら誰でも簡単に使用できるものではなかった。また、会話などの咀嚼によらない筋肉の動きなどを誤認して検出する場合があった。
【０００４】  その他には、咀嚼運動に伴う筋電を検出し咀嚼運動を計数する方式や、咀嚼音を検出して咀嚼運動を計測する方式などがあるが、これらの方式は咀嚼運動と音声などのノイズを分離するのが難しく実用化されてこなかった。
【特許文献０１】特開２００４−３３９６７５号公報
【特許文献０２】特開２００３−２１９７５７号公報
【特許文献０３】特開２００２−２５３５２０号公報
【特許文献０４】特開２００２−１７２１０３号公報
【特許文献０５】特開２００１−１７８７０６号公報
【特許文献０６】特開２０００−１６６８９９号公報
【特許文献０７】特開平１１−３１８８６２号公報
【特許文献０８】特開平１１−２０６７４０号公報
【特許文献０９】特開平１１−２００４３７号公報
【特許文献１０】特開平１１−１２３１８５号公報
【特許文献１１】特開平１０−０１１５６０号公報
【特許文献１２】特開平０７−２１３５１０号公報
【特許文献１３】特開平０７−１７１１３６号公報
【非特許文献１】咀しゃく計（咀嚼計）  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｋｕｍｅｔ．ｏｒ．ｊｐ／ｍｅｍｂｅｒ／ＱＫ＿Ｎｅｔ／＃Ｃ
【非特許文献２】赤外線センサを用いた無接触型咀嚼回数測定装置  豊橋技科大・小幡賢三  日立通信システム・佐伯高志  豊橋技科大・田所嘉昭  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｉｃｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｋａｉｓｈｉ／ｒｏｎｂｕｎ／ｒｏｎ２０００ｏｌｄ／ｒｏｎ２００２０９．ｈｔｍｌ＃Ｐ  ＡＰＥＲＯ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  解決しようとする問題点は、側頭筋の動きを検出し、カウントすることにより、咀嚼回数計の精度の改善と、異なる身体的特徴を持つ使用者に対応可能なように装着性を改善し、子どもから高齢者まで誰でも、普通に食事する際に簡単に利用できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明は、頭部にヘアバンドを装着し、その内側につけた圧電素子が噛む時に動く側頭筋の動きを検出することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】  本発明は、咀嚼時の動きが大きく、発音時などにあまり動かない咀嚼筋の１つの側頭筋に着目し、ヘアバンド内側につけた圧電素子でその動きを検出して解析するため、正確かつ簡便な方法により、子どもから高齢者まで、一般消費者が誰でも咀嚼回数を計測できるという利点がある。
【発明を実施するために最良の形態】
【０００８】  側頭筋の小さな動きを確実にとらえ、発声や表情の動きなどによる誤差を除くため、圧電素子からの信号のうち最適の周波数成分を取り出し増幅して検出するとともに、その出力信号を最適の基準値で２値化し、ＨからＬへの変化をカウントするとともに、Ｌ信号の長さと、Ｌ信号間の長さで、咀嚼以外の動きをカットして正確に咀嚼回数をカウントできるようにした。なお、ＨとＬの関係を逆にした検出手法でもよい。
【実施例１】
【０００９】  咀嚼回数計のセンサー部分は、内側に圧電素子をつけたはちまき式あるいはヘッドホン型のヘアバンドとし、咀嚼回数計の本体とコードで結び、咀嚼回数計の本体を机上においてカウント数を見ながら食事をしたり、胸ポケットに入れる、腰のバンドに取り付ける、直接ヘアバンドに取り付けるなどの方法で利用する。【００１０】  側頭筋の動きを圧電素子で検出し、２Ｈｚ近傍に強い感度を持つように設計されたバンドパスフィルタで信号を濾波し、振幅数十ｍＶ程度の入力信号を振幅２〜３Ｖのマイコンに入力するのに適した振幅に増幅する。【００１１】  シュミットトリガ回路を用い、０Ｖ〜３Ｖ程度の範囲で入力される連続した信号を、１Ｖ以下をＬ、２Ｖ以上をＨとみなしてアナログ−デジタル変換を行い、ＨからＬに変化するときに咀嚼信号としてカウントし、ノイズに強い回路を形成する。【００１２】フィルタリングされた咀嚼信号をカウンタで計数し、液晶表示器に表示する。
【産業上の利用可能性】
【００１３】  保育所や学校、家庭などでの食育や歯科などにおける指導において、本機器を利用して噛む回数を計測して噛む食事の大切さを教育し、知能の発達や健康な歯並び、健全な食生活習慣の確立に利用するとともに、中高年のダイエットのための咀嚼習慣の確立や、高齢者のぼけ防止のための噛む食生活習慣の確立を促進し、健康の維持増進と医療費や介護費用の削減を図る。
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【手続補正書】
【提出日】平成16年8月9日(2004.8.9)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、側頭筋の動きをカウントする正確で装着が容易な咀嚼回数計に関するものである。
【技術背景】
【０００２】子どもの知能発達や歯並びの改善、ダイエット、高齢者の痴呆予防・改善のために、咀嚼回数をカウントする検出装置が求められてきたにもかかわらず、これまでの咀嚼回数計は装着性が悪かったり、精度が不十分であるため、一般消費者向けには実用化されてこなかった。
【０００３】咀嚼運動によって生じる顎の筋肉などの物理的な変位量を検出し計数する方式の咀嚼回数計が研究用などに実用化されているが、顎の筋肉などの物理的な変位量を検出するため、使用者の身体的特徴などに合わせて専門家が測定装置の細かな調整を行う必要があり、普通に食事しながら誰でも簡単に使用できるものではなかった。また、会話などの咀嚼によらない筋肉の動きなどを誤認して検出する場合があった。
【０００４】その他には、咀嚼運動に伴う筋電を検出し咀嚼運動を計数する方式や、咀嚼音を検出して咀嚼運動を計測する方式などがあるが、これらの方式は咀嚼運動と音声などのノイズを分離するのが難しく実用化されてこなかった。
【特許文献０１】特開２００４−３３９６７５号公報
【特許文献０２】特開２００３−２１９７５７号公報
【特許文献０３】特開２００２−２５３５２０号公報
【特許文献０４】特開２００２−１７２１０３号公報
【特許文献０５】特開２００１−１７８７０６号公報
【特許文献０６】特開２０００−１６６８９９号公報
【特許文献０７】特開平１１−３１８８６２号公報
【特許文献０８】特開平１１−２０６７４０号公報
【特許文献０９】特開平１１−２００４３７号公報
【特許文献１０】特開平１１−１２３１８５号公報
【特許文献１１】特開平１０−０１１５６０号公報
【特許文献１２】特開平０７−２１３５１０号公報
【特許文献１３】特開平０７−１７１１３６号公報
【非特許文献１】咀しゃく計（咀嚼計）  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｕｋｕｎｅｔ．ｏｒ．ｊｐ／ｍｅｍｂｅｒ／ＱＫ＿Ｎｅｔ／＃Ｃ
【非特許文献２】赤外線センサを用いた無接触型咀嚼回数測定装置  豊橋技科大・小幡賢三  日立通信システム・佐伯高志  豊橋技科大・田所嘉昭  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｉｃｅ．ｏｒ．ｊｐ／ｋａｉｓｈｉ／ｒｏｎｂｕｎ／ｒｏｎ２０００ｏｌｄ／ｒｏｎ２００２０９．ｈｔｍｌ＃ＰＡＰＥＲ０２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】解決しようとする問題点は、側頭筋の動きを検出し、カウントすることにより、咀嚼回数計の精度の改善と、異なる身体的特徴を持つ使用者に対応可能なように装着性を改善し、子どもから高齢者まで誰でも、普通に食事する際に簡単に利用できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明は、頭部にヘアバンドを装着し、その内側につけた圧電素子が噛む時に動く側頭筋の動きを検出することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】本発明は、咀嚼時の動きが大きく、発音時などにあまり動かない咀嚼筋の１つの側頭筋に着目し、ヘアバンド内側につけた圧電素子でその動きを検出して解析するため、正確かつ簡便な方法により、子どもから高齢者まで、一般消費者が誰でも咀嚼回数を計測できるという利点がある。
【発明を実施するために最良の形態】
【０００８】側頭筋の小さな動きを確実にとらえ、発声や表情の動きなどによる誤差を除くため、圧電素子からの信号のうち最適の周波数成分を取り出し増幅して検出するとともに、その出力信号を最適の基準値で２値化し、ＨからＬへの変化をカウントするとともに、Ｌ信号の長さと、Ｌ信号間の長さで、咀嚼以外の動きをカットして正確に咀嚼回数をカウントできるようにした。なお、ＨとＬの関係を逆にした検出手法でもよい。
【実施例１】
【０００９】咀嚼回数計のセンサー部分は、内側に圧電素子をつけたはちまき式あるいはヘッドホン型のヘアバンドとし、咀嚼回数計の本体とコードで結び、咀嚼回数計の本体を机上においてカウント数を見ながら食事をしたり、胸ポケットに入れる、腰のバンドに取り付ける、直接ヘアバンドに取り付けるなどの方法で利用する。【００１０】側頭筋の動きを圧電素子で検出し、２Ｈｚ近傍に強い感度を持つように設計されたバンドパスフィルタで信号を濾波し、振幅数十ｍＶ程度の入力信号を振幅数Ｖのマイコンに入力するのに適した振幅に増幅する。【００１１】振幅比較手段を用い、任意の範囲で入力される連続した信号を、複数の閾値電圧で区切り、比較処理する。例えば、低い方の電圧をＡ、高い方の電圧をＢとした場合、Ａ以下をＬ、Ａ〜Ｂは不感領域、Ｂ以上をＨとみなしてアナログ−デジタル変換を行い、ＨからＬへ、または、ＬからＨへ、どちらか一方の変化するときに咀嚼信号としてカウントし、ノイズに強い回路を形成する。【００１２】波長比較手段を用い、ある信号の入力が、前回の入力と時間的に近すぎる場合、その信号をノイズとみなし、カウンタに出力しないようなフィルタリング処理をする。フィルタリングされた咀嚼信号をカウンタで計数し、液晶表示器に表示する。
【産業上の利用可能性】
【００１３】保育所や学校、家庭などでの食育や歯科などにおける指導において、本機器を利用して噛む回数を計測して噛む食事の大切さを教育し、知能の発達や健康な歯並び、健全な食生活習慣の確立に利用するとともに、中高年のダイエットのための咀嚼習慣の確立や、高齢者のぼけ防止のための噛む食生活習慣の確立を促進し、健康の維持増進と医療費や介護費用の削減を図る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】咀嚼回数計の実施方法を示した説明図である（実施例１）。
【符号の説明】
【００１５】１  圧電素子
２  帯域増幅器
３  振幅比較手段
４  波長比較手段
５  記録・計数・表示手段
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１】
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