情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

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聴覚刺激提示デバイスを利用した新たな食体験の提案
後藤隆太†1 柳英克†1
概要：日本の現代社会において，こうれいしゃ（65 歳以上）の人口増加による労働力人口比率の低下や社会保障制度の整備などが課題とされている．そして政府主導の下，高齢者の就業・健康・福祉・学習・ 社会参加・国際社会への貢献など様々な側面から支援対策に取り組まれている．
高齢化率の増加の要因として医療の発達や生活様式の変化などが挙げられるが，一方で高齢者の主な死亡要因には悪性新生物，心疾患，脳血管疾患，肺炎の 4 つが挙げられる．これらの死亡要因は老化による身体機能の低下が招く場
合が多い．さらに，この身体機能の低下を助長すると考えられるものに介護食がある．介護食には噛む力が弱い人でも食べやすい，誤嚥しにくいなどのメリットがある一方で，顎や舌の筋肉を使う機会を減少させ，聴覚や触覚的なインタラクションの低減などのデメリットが存在する．本研究では、食のおいしさに聴覚刺激が与える影響に着目し，介護食にインタラクティブな聴覚刺激を付加する．そして，顎や舌の筋肉を使う機会を増やし，介護食利用者でも食事をおいしく摂取して口腔機能低下の予防と食体験を向上させるデバイスを開発し，その有用性を検証する．

きた．一方で，顎や舌の筋肉を使う機会を減少させ，聴覚1. 背景や触覚的なインタラクションの低減などのデメリットが存

近年，日本の現代社会において総人口に占める高齢者在する．顎や舌の筋肉が衰えると口腔機能や唾液の分泌機（65 歳以上）の人口増加による労働力人口比率の低下や社能が低下し，摂食嚥下障害にかかるリスクが高まる．摂食会保障制度の整備などが課題とされている．そして政府主嚥下障害は症状が進行すると誤嚥性肺炎を引き起こす場合

導の下，高齢者の就業・健康・福祉・学習・社会参加・国があり，唾液には発ガン性物質の毒性を抑える働きがある．

際社会への貢献など様々な側面から支援対策が取り組まれまた，聴覚的・触覚的なインタラクションが低減することている．高齢者の人口増加の要因として健康・福祉，特ににより食事への意欲も削がれてしまい，より顎周りの筋肉医療の発達や生活様式の変化などが考えられる．これは厚を使う機会が減少してしまう．

生労働省の 0 歳から 90 歳までの死亡率年次推移が 1985 年

これと並行して近年，健康の増進や生活の質（以降，QoL：から 2019 年まで減少傾向にあることから明らかである[1]．

Quality of Life）の向上が注目を集めており，厚生労働省でまた同様に，高齢者の主な死亡要因に悪性新生物，心疾患，は食の観点からの QoL の向上について言及している[2]．

脳血管疾患，肺炎が挙げられている[1]．これらは老化によ食がこれらに与えうる影響として，身体的精神的健康の維る身体機能の低下が招く場合が多いと考えられている．こ持，幼児期における発育の基本，高齢期の生活を支える生の身体機能の低下を助長させる恐れがあるものとして介護きがいなどが挙げられる．そのため，QoL を高める食事と食がある（図 1）．

して「五感を刺激する食事」や「季節感を楽しむ文化的要素」が必要であるとされる．

2. 研究目的
本研究では，聴覚刺激がおいしさに与える影響に着目し，介護食にインタラクティブな聴覚刺激を付加するシステムの開発と評価を行う．人間が感じるおいしさは，五感の他に環境，文化，嗜好など様々な要素が複雑に絡み合って構成されている．中でも聴覚刺激は最も影響力のある味覚・視覚刺激に次ぐ要素とされている．先述したように，介護食において味覚・視覚的側面からおいしさを損なわない工
図 1

ムース状の介護食

夫は施されてきているが，聴覚的側面からはあまり例がない．特に介護食はその性質上，食感があまり感じられず食介護職には噛む力が弱い人でも食べやすい，誤嚥しにくいべた時に生じる咀嚼音が発生しない．そのため食べているなどのメリットがあり，本物に似せた成形や味に飽きない実感が薄れてしまい，聴覚に起因するおいしさが損なわれような調味を施すなどの視覚的・味覚的な改善が行われててしまう．そこで本研究は介護食利用者が咀嚼するタイミ†1 公立はこだて未来大学© 2021 Information Processing Society of Japan173情報処理学会 インタラクション 2021
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ングと口の開ける大きさに対応したインタラクティブな聴覚刺激を付加することで食体験を向上させ，咀嚼運動を促進させて口腔機能の低下の予防に繋げることを目的とする．

3. 関連研究

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よる貢献度を高めるため聴覚的要素に着目した．

5. 提案手法
介護食利用者が咀嚼するタイミングと口の開けた大きさを数値化し，その値によってあらかじめ用意した咀嚼音の関連研究として，触覚と聴覚間のクロスモーダル効果に音源の強弱を操作して再生する．システムの概念図を以下着目した小泉氏らによる Chewing JOCKEY がある[3]．これに示す．口を大きく開けた時には音を大きくし，口を小さは咀嚼運動のタイミングに合わせて特定の聴覚刺激を付加

く開けた時には音を小さくして再生することで聴覚刺激をし，食感の知覚を増進することを目的としたデバイスであインタラクティブに感じることが可能である．

る．開発方針として「発話が可能であること」を含有しているが，顔の両脇に反射型光センサを設置して咀嚼運動を検知しているため会話は可能であるが摂食の妨げになることが考えられる．
また，株式会社博報堂は子どもが野菜を食べるタイミン
グに合わせてオノマトペを再生するフォーク型の食育デバ
イスである pacoo を開発した[4]．多くの子どもが苦手とす

図 2

システムの概念図

る野菜を食べるタイミングでオノマトペによって遊び心と食べるモチベーションを刺激している．これによって子ど開発には ESP32 devkitC，DFPlayer Mini MP3，3 軸加速度

もたちが楽しく野菜を食べる経験を通じて野菜嫌いを解消センサーモジュールを使用した．将来的な実用を想定したすることを目的としている．食べるタイミングや音の種類

場合，電子機器類の配線は利用者にとって食事行為の妨げは実際に食べ物を咀嚼した時とは異なるため，タイミングになる恐れがあるため，配線等の物理的障害は省く方針でや音の種類が記憶に残っている高齢者にとっては不自然にある．ESP32 devkitC には通信用モジュールが搭載されてお感じてしまう恐れがある．

り，顎の動きのログデータを記録する際に無線で行えると本研究では介護食を利用する高齢者の摂食の妨げになら考えたためこれを選定した．後述する評価実験では咀嚼周ず，自然な聴覚刺激のフィードバックを付与し，食体験の期や回数も加味するためログデータの記録は必須となる．

向上につながるデバイスの開発を行う．

配線と同様に，計測用のセンサーも食事行為の妨げになる

4. おいしさを構成する要素の考察恐れがある．先述した小泉らによる Chewing JOCKEY では
反射型光センサーを顔の前に取り付けるため，装着感が増

本研究では聴覚刺激によって食事をおいしく感じさせるして日常生活に馴染みのない状態での食事となる．同時にデバイスの開発を目指すため，食事の「おいしさ」を構成センサーの設置位置によって食べ物を口に運ぶ際の障害にする要素について整理する．

なると考えられる．本研究では 3 軸加速度センサーを下顎 食べ物：人間が五感によって感じ取ることのできる要の側面部に設置することでこの問題の解消を想定している．

素（風味，食感，音，見た目，香り）開発中の試作機を図 3 に示す．

 生体環境：感覚器官や消化器官などの身体的要素と大脳辺縁系，報酬系といった精神的要素を含む
 食環境：食べ物への印象に影響を与えうる要素（家族の食習慣，地域の産物，食文化，宗教） 外部環境：食事を行う環境を取り巻く要素（場所，時間帯，雰囲気，気候）
独立行政法人食品総合研究所の柳本によるとおいしさは感覚特性で決まるとされている[5]．この研究で取り上げられた食物の感覚特性は味，匂い，テクスチャー，外観，品温，音の 6 つである．これらの内，食べ物に対する貢献度を比較すると味とテクスチャーが 2 大特性として特徴を示した．テクスチャーには触覚・聴覚・視覚的要素が存在する．着色や成形といった視覚的要素による改善はこれまで

図 3開発システムの試作機多くの食品会社が試行してきた．本研究では介護食のメリットである嚥下しやすい特性を保ったままテクスチャーに© 2021 Information Processing Society of Japan174

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また，咀嚼時のセンサーの値を顎の可動域別に以下に示す．

1A162021/3/10にしている[6]．そして，システムに含まれる聴覚刺激によるフィードバックが口腔機能低下の予防への有用性，筐体デザインが高齢者の利用に則したものかの検証を行う．

図 4

顎を小さく動かした噛んだ時のセンサーの値

図 6

ウェアラブルネックスピーカー SRS-WS1

参考文献
[1]

[2]

図 5

顎を大きく動かした噛んだ時のセンサーの値[3]

顎を動かしたときの幅と周期と連動させて開発デバイスでは音の強弱をつけて再生する．再生にはアンプ等の周辺部[4]品が小型化されている DFPlayer Mini MP3 を使用する．

6. 実験計画
評価実験は，開発したシステムを被験者が装着せずに介護食を食べた場合と装着して介護食を食べた場合を比較する．また評価は主観的，客観的の 2 つの側面から行う．主

[5]
[6]

厚生労働省,人口動態統計月報年計（概数）の概況,2019,https://www.mhlw.go.jp/toukei/saikin/hw/jinkou/geppo/nengai19/dl/kekka.pdf/(参照 2020-12-19).
厚生労働省、QOL と食事―e-ヘルスネッ
ト,https://www.ehealthnet.mhlw.go.jp/informati on/food/e-03019.html/, (参照 2020-12-19).
小泉直也，田中秀和，上間裕二，稲見昌彦．Chewing
JOCKEY:咀嚼音提示を利用した食感拡張装置の検討(<特集 >クロスモーダル/マルチモーダル)．日本バーチャルリアリテ
ィ学会論文誌，18，2，141-150．2013
博報堂 広報室．博報堂、野菜を食べるのがもっと楽しくなる食育フォーク「pacoo」を開発～子どもの野菜の記憶をポジティブにする、新しい食体験を提案～，2018．
https://www.hakuhodo.co.jp/uploads/2018/03/20180309.pdf，(参照 2020-12-19)
柳本正勝. 食べ物のおいしさに対する各感覚特性の貢献度.
日本調理科学会誌, 2002, 35.1: 32-36.
“SRS-WS1｜アクティブスピーカー／ネックスピーカー｜ソニー”．https://www.sony.jp/active-speaker/products/SRSWS1/，（参照 2020-12-19）

観的な側面からの評価には視覚的評価スケールを用いる．
「0」を「すごくまずい」，「100」を「すごくおいしい」の状態とし，その時点で食べた介護食が数直線上でどの位置にあるかを示すように教示する．客観的側面では咀嚼運動の行動観察によって評価を行う．特に咀嚼の周期や回数といった要素を分析対象として想定している．

7. 今後の予定
現在，デバイスの開発を進めている段階である．12 月時
点では完成を予定しており，開発が終え次第評価実験に移行する．また，日常的に使用することを想定したデバイスの筐体のデザインも同時に進めていく予定である．筐体のデザインは株式会社 SONY が開発したウェアラブルネック
スピーカーSRS-WS1 のような体にフィットする形を参考© 2021 Information Processing Society of Japan175