JP2004242893A - 咀嚼回数検出装置と情報処理装置からなる情報処理システム - Google Patents

咀嚼回数検出装置と情報処理装置からなる情報処理システム Download PDF

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Abstract

【課題】従来の血圧値を管理する血圧管理システムは、血圧値に基づいて、医者や利用者本人等が現在の健康状態について診断するものであり、また、血圧値に基づいて血圧値が正常、高血圧、低血圧である等の簡単なコメントを出力するものであり、将来の健康状態について予測することは困難なものであった。
【解決手段】本発明の情報処理システムは、利用者を拘束せず、容易に、咀嚼回数を検出し、咀嚼回数に基づいて、現在及び将来の健康情報を容易に取得でき、現在及び将来の健康状態について予測できる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、咀嚼回数に基づいて健康情報を取得する情報処理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
第一の従来技術として、ヘッドバンドを利用して顎関節部位に検出装置本体を密着させ、咀嚼時の顎関節部分の咀嚼筋の動きを計数する咀嚼回数検出装置がある(特許文献1参照)。
【0003】
第二の従来技術として、血圧計で測定した血圧値を蓄積して、血圧値を管理する血圧管理システムがある。かかる蓄積された血圧値データに基づいて、医者が利用者の健康状態の診断を行ったり、利用者自身が健康に注意したりするものである(非特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−172103号公報(第1頁、第1図等)
【非特許文献1】
松下電工株式会社ホームページインターネット
<URL: http://dmedia.mew.co.jp/wellness/ketsuatsu/b−ew284.html
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の血圧計で測定した血圧値を蓄積して、血圧値を管理する血圧管理システムは、蓄積された血圧値に基づいて、医者や利用者本人等が現在の健康状態について診断するものであり、また、血圧値に基づいて血圧値が正常、高血圧、低血圧である等の簡単なコメントを出力するものであり、将来の健康状態について予測することは困難なものであった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、咀嚼回数を検出する咀嚼回数検出装置と、咀嚼回数に基づいて健康情報を取得する情報処理装置とを具備する情報処理システムであり、かかる情報処理システムにより、咀嚼回数に基づいて健康情報を取得でき、現在及び将来の健康状態について診断できるものである。なお、健康情報とは、健康に関する情報であり、脳、口腔、心臓、内臓等その他の身体機能の状態を含む情報である。
【0007】
また、他の本発明は、咀嚼回数を検出する咀嚼回数検出装置と、咀嚼回数を含む咀嚼情報を蓄積する情報処理装置を具備する情報処理システムであり、かかる情報処理システムにより、蓄積された咀嚼情報に基づいて、現在及び将来の健康状態を診断できるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施の形態において、同一の符号を用いた構成要素やフローチャートのステップなどは、同じ機能を果たすので、一度説明したものについて説明を省略する場合がある。
【0009】
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態に係る情報処理システムの咀嚼回数検出装置の構成を示すブロック図である。咀嚼回数検出装置は、開始受付部101、咀嚼回数検出部102、利用者識別子格納部103、咀嚼情報送信部104を有する。
【0010】
図2は、本実施の形態に係る咀嚼回数検出装置の咀嚼回数検出部102の構成を示すブロック図である。咀嚼回数検出部102は、画像取得部201、口部動作認識部202、算出開始受付部203、咀嚼回数算出部204を有する。
【0011】
図3は、本実施の形態に係る情報処理システムの情報処理装置の構成を示すブロック図である。情報処理装置は、咀嚼情報受信部301、健康情報格納部302、健康情報取得部303、健康情報出力部304、健康情報送信部305を有する。
【0012】
図4は、本実施の形態に係る情報処理装置が送信健康情報を受信する予め決められた装置の構成を示すブロック図である。予め決められた装置は、健康情報受信部401、情報出力部402を有する。
【0013】
開始受付部101は、口部を含む画像の取得等の開始を指示する入力指示を受け付ける。開始受付部101は、通常、スイッチや、ボタン、タッチパネル等の人が入力指示をする手段により実現され得る。また、開始受付部101は、例えば、人が発声したスタートという音声を認識する音声認識手段や、赤外線センサ等で人の体温を認識して自動的に受け付ける手段等でも実現され得る。
【0014】
咀嚼回数検出部102は、咀嚼回数を検出する。咀嚼回数検出部102は、例えば、口部を含む画像を取得して、画像を処理することにより咀嚼回数を検出する手段や、ヘッドバンドを利用して顎関節部位に検出装置本体を密着させ、咀嚼時の顎関節部分の咀嚼筋の動きを計数する手段で咀嚼回数を検出しうる。
【0015】
利用者識別子格納部103は、利用者識別子を格納する。利用者識別子とは、利用者を識別する情報である。利用者識別子とは、利用者番号、氏名、年齢、性別、入れ歯の有無、歯周病の有無、既往病気等、その他の情報を含んでも良い。また、氏名、年齢、性別、入れ歯の有無、歯周病の有無、既往病気等、その他の情報は、情報処理装置に内蔵された記録媒体に格納されていても良い。なお、利用者識別子のデータ構造は問わない。利用者識別子格納部103は、例えば、咀嚼回数検出装置が有する記録領域に利用者識別子を格納することで実現でき、また、咀嚼回数検出装置とは別の(外付けの)記録媒体に利用者識別子を格納することでも実現できる。この記録媒体は、不揮発性の記録媒体でも揮発性の記録媒体でも良い。
【0016】
咀嚼情報送信部104は、咀嚼情報を送信する。咀嚼情報とは、利用者識別子と咀嚼回数とを含む情報である。咀嚼情報送信部104は、例えば、ネットワークカードとそのドライバーソフト等から構成され、当該通信回路が電話回線、専用回線等を介して、咀嚼情報を情報処理装置に送信することで実現できうる。
【0017】
画像取得部201は、口部を含む画像を取得する。画像取得部201は、通常、CCDカメラや全方位カメラ等で実現され得る。また、取得とは、咀嚼回数検出装置とは別の外部装置から受信することも含む概念である。
【0018】
口部動作認識部202は、画像取得部201が取得した画像から口部の動きを認識する。口部とは、口または口の周辺を含む顔の一部であり、例えば、口、顎等をいう。口部動作認識部202は、例えば、画像から顔の重心座標と顎の座標を検出して、これらの座標の時間的変化から口部の動きを認識する手段で実現される。詳細は後述する。また、下顎部分の輪郭が咀嚼に対応して時間的に変化することから、口部動作認識部202は、画像から顔の下顎部分の輪郭を検出して、下顎部分の輪郭の変化から口部の動きが咀嚼か否かを判断する手段で実現され得るし、その他の手段でも実現され得る。口部動作認識部202は、通常、ソフトウェアから構成されるが、ハードウエア(専用回路)により実現しても良い。
【0019】
算出開始受付部203は、咀嚼回数の算出を開始させる指示を受け付ける。算出開始受付部203は、通常、スイッチや、ボタン、タッチパネル等の人が入力指示をする手段で実現される。また、算出開始受付部203は、例えば、人が発声した咀嚼回数表示という音声を認識する音声認識手段等や、タイマーが内蔵されて、例えば、開始受付部101が入力指示を受け付けた時刻から一定時間経過後、例えば、60分後に、自動的に咀嚼回数を算出する手段でも実現され得る。
【0020】
咀嚼回数算出部204は、算出開始受付部203が咀嚼回数算出の開始の指示を受け付けた場合、口部動作認識部202で認識された口部の動きが咀嚼動作であれば、咀嚼がなされたとして咀嚼回数を算出する。咀嚼動作は、通常、顎を上下に動かす動作であり、かつ、一定周期で上下に動作することが通常であることから、例えば、咀嚼回数算出部204は、時系列的に顔の重心位置から下顎の位置までの距離を検出し、一定周期の範囲内で、顔の重心から下顎の位置までの距離が一定量の範囲を満たせば、咀嚼であると判断して、咀嚼回数に1を加算する手段により実現され得る。詳細は後述する。咀嚼回数算出部204は、通常、ソフトウェアから構成されるが、ハードウエア(専用回路)により実現しても良い。
【0021】
咀嚼情報受信部301は、咀嚼情報を受信する。咀嚼情報受信部301は、例えば、ネットワークカードとそのドライバーソフト等から構成され、当該通信回路が電話回線、専用回線等を介して、咀嚼情報を受信することで実現できうる。
【0022】
健康情報格納部302は、健康情報を格納している。健康情報格納部302は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、健康情報格納部302は、揮発性の記録媒体でも良い。健康情報格納部302は、具体的には、DVD(DigitalVersatile Disc)などが好適である。
【0023】
健康情報取得部303は、健康情報格納部301が格納している健康情報から、咀嚼情報受信部301が取得した咀嚼情報に基づいて、健康情報を取得する。健康情報取得部303は、通常、ソフトウェアから構成されるが、ハードウエア(専用回路)により実現しても良い。
【0024】
健康情報出力部304は、健康情報取得部303が取得した健康情報を出力する。この出力とは、ディスプレイ等への表示が好適であるが、スピーカーからの音出力やプリンタへの印刷でも良い。健康情報出力部304は、例えば、ディスプレイとそのドライバーソフトにより実現され得る。また、健康情報出力部304は、ディスプレイを含まなくても良い。かかる場合、健康情報出力部304は、外付けのディスプレイに健康情報を出力指示する。さらに、健康情報出力部304は、健康情報を音で出力する場合には、スピーカーとそのドライバーソフトを有しても良い。
【0025】
健康情報送信部305は、健康情報を送信する。健康情報送信部305は、例えば、ネットワークカードとそのドライバーソフト等から構成され、当該通信回路が電話回線、専用回線等を介して、健康情報を送信することで実現できうる。
【0026】
健康情報受信部401は、健康情報を受信する。健康情報受信部401は、例えば、ネットワークカードとそのドライバーソフト等から構成され、当該通信回路が電話回線、専用回線等を介して、健康情報を受信することで実現できうる。
【0027】
情報出力部402は、健康情報受信部401が受信した健康情報を出力する。この出力とは、ディスプレイ等への表示が好適であるが、スピーカーからの音出力やプリンタへの印刷でも良い。情報出力部402は、例えば、ディスプレイとそのドライバーソフトにより実現され得る。また、情報出力部402は、ディスプレイを含まなくても良い。かかる場合、情報出力部402は、外付けのディスプレイに健康情報を出力指示する。さらに、情報出力部402は、健康情報を音で出力する場合には、スピーカーとそのドライバーソフトを有しても良い。
【0028】
以下、本実施の形態に係る情報処理システムの咀嚼回数検出装置の動作について図5のフローチャートを用いて説明する。
【0029】
(ステップS501)開始受付部101は、画像の取得の開始を指示する入力指示を受け付けたか否かを判断する。入力指示を受付ければステップS502に行き、入力指示を受付けなければ、ステップS501に戻る。
【0030】
(ステップS502)画像取得部201は、画像を取得したか否かを判断する。画像を取得した場合、ステップS503に行く。画像を取得しなかった場合、ステップS502に戻る。
【0031】
(ステップS503)口部動作認識部202は、ステップS503で取得した画像に基づいて顔領域を認識する。例えば、画像がCCDカメラで取得された画像の場合、口部動作認識部202は、画像はRGB表色系であり、かかるRGB表色系からHSV表色系に変換して、人の顔の肌色と他の画像領域とを区別して、顔領域を認識する。詳細は後述する。
【0032】
(ステップS504)口部動作認識部202は、ステップS503で認識された顔領域に基づいて、顔の重心座標と顎座標を検出する。顔の重心座標は、例えば、顔領域の各画素値を密度とみなして,質量分布の中心を求めることで求められる。顎座標は、例えば、顔の重心座標から、顔領域の画素のうちもっとも遠方の画素の座標を顎座標とすることで求められる。
【0033】
(ステップS505)口部動作認識部202は、ステップS504で検出した顔の重心座標と顎座標から、顔の重心から顎座標までの距離を算出する。当該距離を顎ストローク量と呼ぶ。以下同様とする。
【0034】
(ステップS506)口部動作認識部202は、ステップS505で算出された顎ストローク量をメモリに記録する。口部動作認識部202は、順次算出された顎ストローク量を記録する。
【0035】
(ステップS507)算出開始受付部203は、咀嚼回数の算出の開始を指示する入力指示を受け付けたか否かを判断する。算出開始受付部203は、入力指示を受け付ければステップS508に行く。入力指示を受け付けなければ、ステップS502に戻る。
【0036】
(ステップS508)咀嚼回数算出部204は、咀嚼回数Nをゼロに初期化する。
【0037】
(ステップS509)咀嚼回数算出部204は、ステップS507でメモリに記録された顎ストローク量を順次、咀嚼周期で微分フィルター処理する。詳細は後述する。咀嚼周期で微分フィルター処理したものを咀嚼周期ストローク量と呼ぶ。以下同様である。咀嚼回数算出部204は、咀嚼周期ストローク量を順次、メモリに記録する。
【0038】
(ステップS510)咀嚼回数算出部204は、ステップS509でメモリに記録されたi番目の咀嚼周期ストローク量が存在するか否かを判断する。i番目の咀嚼周期ストローク量が存在すれば咀嚼周期ストローク量を読み込み、ステップS511に行く。i番目の咀嚼周期ストローク量が存在しなければ、ステップS513に行く。咀嚼回数算出部204は、読み込んだ後、次の咀嚼周期ストローク量を読み込むためにメモリのポインタを1カウントアップする。
【0039】
(ステップS511)咀嚼回数算出部204は、咀嚼周期ストローク量を読み込み、咀嚼周期ストローク量に基づいて咀嚼か否かを判断する。咀嚼回数算出部204は、例えば、咀嚼動作の際の顎の上下動作距離は、通常、約5mmから50mm以下の範囲であり、また、ガムを咀嚼する周期は、約0.6秒から約0.8秒であることが実験的に認められる。したがって、約0.6秒から約0.8秒の周期において、顎の上下動作距離が約5mmから50mm以下の範囲であれば、咀嚼動作が行われていると判断する。咀嚼であると判断すれば、ステップS512に行く。咀嚼でないと判断すれば、ステップS510に戻る。
【0040】
(ステップS512)咀嚼回数算出部204は、咀嚼回数Nに1を加算する。咀嚼回数算出部204は、ステップS510に戻る。
【0041】
(ステップS513)咀嚼情報送信部104は、ステップS512で求められた咀嚼回数Nと利用者識別子格納部103が格納している利用者識別子を取得する。
【0042】
(ステップS514)咀嚼情報送信部104は、ステップS513で取得した咀嚼回数Nと利用者識別子を情報処理装置の咀嚼情報受信部301に送信する。送信後、咀嚼回数検出装置の動作は終了する。
【0043】
以上、咀嚼回数検出装置が咀嚼回数を検出し、咀嚼情報を送信する動作について図5のフローチャートを用いて説明した。なお、図5のフローチャートにおいて、咀嚼回数検出装置の電源がON状態であり、利用者が食事を開始する状態であり、入力指示を待っている状態から動作を開始する。
【0044】
次に、本実施の形態に係る情報処理システムの情報処理装置の動作について図6のフローチャートを用いて説明する。
【0045】
(ステップS601)咀嚼情報受信部301は、咀嚼回数検出装置から咀嚼回数Nと利用者識別子とを含む咀嚼情報を受信したか否かを判断する。咀嚼情報を受信すれば、ステップS602に行き、咀嚼情報を受信しなければ、ステップS601に戻る。
【0046】
(ステップS602)健康情報取得部303は、咀嚼回数Nと利用者識別子の内容を検索条件として、健康情報格納部302が格納している健康情報を検索して、該当する健康情報を取得する。
【0047】
(ステップS603)健康情報出力部304は、ステップ602で健康情報取得部303が取得した健康情報を出力する。
【0048】
(ステップS604)健康情報送信部305は、ステップ602で健康情報取得部303が取得した健康情報を利用者識別子で識別される予め決められた装置に送信する。送信後、情報処理装置の動作は終了する。なお、予め決められた装置は、かかる健康情報を受信して、当該装置に内蔵の記録媒体に蓄積したり、液晶ディスプレイ等に出力したりするものである。
【0049】
以上、情報処理装置が咀嚼情報を受信して、咀嚼情報に基づいて健康情報を取得し、当該健康情報を出力し、送信する動作について図6のフローチャートを用いて説明した。なお、図6のフローチャートにおいて、情報処理装置の電源がON状態であり、咀嚼情報を受信できる状態にある。
【0050】
以下、本実施の形態における情報処理システムの具体的な動作について説明する。今、咀嚼回数検出装置は、画像取得部にCCDカメラが内蔵されている。なお、この咀嚼回数検出装置は持ち運び可能であり、また、咀嚼回数検出装置を構成する画像取得部は、その他の構成部分と物理的に一体として構成されるが、画像取得部は、その他の構成部分と物理的に分離して構成されるものであっても良い。また、利用者識別子格納部は、咀嚼回数検出装置に内蔵されている記録媒体から構成されている。今、格納されている利用者識別子の内容には、識別番号等が含まれる。
【0051】
図7は、咀嚼回数検出装置701、情報処理装置702、予め決められた装置703を示す。図7によれば、咀嚼回数検出装置701、情報処理装置702、予め決められた装置703は、それぞれ、インターネットを介して接続されている状態にある。
【0052】
今、図7に示したように、咀嚼回数検出装置701は、利用者の前に設置され、利用者が、食事を開始する状態にある。
【0053】
図8は、咀嚼回数検出装置801、画像取得部のCCDカメラ802、開始受付部のプッシュボタン803、算出開始受付部のプッシュボタン804を示す。
【0054】
開始受付部のプッシュボタン803は、利用者からの入力指示を受け付ける。入力指示は、利用者が手でプッシュボタンを押すことで入力指示を行うものであったが、利用者の音声によって反応する音声認識手段で入力指示を行っても良く、また、利用者が、咀嚼回数検出装置の前面に座ることで、非接触の距離センサや赤外線センサ等のような自動的に人を検知する手段によって入力指示をしても良い。
【0055】
次に、画像取得部のCCDカメラ802は、食事をしている利用者の画像を取得する。
【0056】
次に、口部動作認識部は、口部を含む画像から口部の動きを認識する。口部動作認識部は、画像内の顔を認識し、顔の重心座標と顎座標を検出する。画像内の顔を認識するとは、CCDカメラで取得したRGB表色系の画像をHSV表色系の画像に変換して、人の肌色と他の色とを区別し、当該区別された肌色から人の顔領域を2値化処理により抽出することである。そして、人の顔領域以外の肌色領域が画像に存在する場合には、顔領域は他の肌色領域より広いとの判断をし、最も広い肌色領域を顔領域とする処理を行う。また、顔の重心座標は、顔領域の各画素値を密度とみなして,質量分布の中心を求めるのと同じ方法で重心座標を求められる。また、顎座標は、顔の重心座標を原点として、顔領域のうち負の垂直方向にもっとも遠方の画素の座標を顎座標とすることで求められる。また、顎の形状は、顔形状を構成する一部であって、口元から顎先端にかけて通常逆三角形の輪郭を有し、顔の頭や側面の輪郭と異なる。顔重心から水平方向、垂直方向のそれぞれの輪郭から、あらかじめ記録された顎の逆三角形の輪郭データと最も近似する輪郭を求めることで、顎先端を判断し、顎座標を求めても良い。顎の逆三角形の輪郭データは、口部動作認識部のメモリにあらかじめ記録されていても良いし、外部から入力される手段でも良い。また、画像取得部が全方位カメラの場合、顎座標は、全方位カメラで取得された画像の頂天から顔の重心座標を結んだ延長線上の最端の座標として求められ得る。
【0057】
次に、口部動作認識部は、顎ストローク量を算出する。顎ストローク量は、顔の重心座標と顎座標の差を算出することで得られる。
【0058】
次に、口部動作認識部は、顎ストローク量を順次記録する。したがって、画像が取得され始めてから、算出開始受付部804が入力指示を受け付けるまで、画像は順次CCDカメラで取得されつづけ、口部動作認識部は、取得された各画像に対応して顔重心座標、顎座標を検出して、顎ストローク量を算出し、顎ストローク量は、口部動作認識部のメモリに順次記録される。図9は、顎ストローク量の時系列変化を示す。
【0059】
なお、本実施の形態において、口部動作認識部は、ほぼ正面を向いた顔の画像から口部の動きを認識するものだったが、顔の側面の画像からも、同様に口部の動きを認識できるものである。
【0060】
また、本実施の形態において、口部動作認識部は、一の利用者の口部を認識するものであったが、利用者が複数であっても口部の動作を認識し得る。その場合、口部動作認識部は、複数の肌色の領域を抽出し、複数の抽出された領域の輪郭のそれぞれとあらかじめデータとして記録されている顔の輪郭形状を比較して複数の顔領域を抽出する。次に、口部動作認識部は、抽出された顔領域に利用者識別子の識別番号を対応づけて、識別番号毎に、顎ストローク量を算出し、順次記録することで実現されうる。
【0061】
次に、算出開始受付部のプッシュボタン804は、利用者の入力指示を受け付ける。本実施の形態では、算出開始受付部の入力指示の受け付けはプッシュボタンで構成されるものだったが、音声で入力指示を受け付ける手段でもよく、あるいは、タイマーセットにより、開始受付部101が入力指示を受け付けた時刻から一定時間、例えば、60分、経過後に、自動的に咀嚼回数を算出する指示を行う手段によって実現しても良い。
【0062】
次に、咀嚼回数算出部は、算出開始受付部に入力指示が受け付けられたことにより、咀嚼回数の算出を開始する。咀嚼回数算出部は、咀嚼回数Nをゼロに初期化する。
【0063】
次に、咀嚼回数算出部は、口部動作認識部のメモリから顎ストローク量を順次読み込み、約0.7秒の微分フィルター演算を行い、咀嚼回数算出部のメモリに記録する。顎ストローク量を微分フィルター演算して得られた値を咀嚼周期ストローク量とする。図10は、メモリに記録された咀嚼周期ストローク量の時系列変化である。微分フィルター演算は、最小2乗法による演算処理である。また、約0.7秒は、ガムを咀嚼する実験により得られた咀嚼周期の値が約0.6秒から約0.8秒であることから、それらの平均値を用いるものである。図11は、実験により得られた咀嚼周期を示す。咀嚼周期で微分フィルター演算を行うことにより、咀嚼周期の動作以外の顎の上下の動きを除去することができる。つまり、画像で取得された口部の上下動作には、咀嚼以外にも、会話による動作、水を飲む動作等も含まれ、これら咀嚼以外の動作の周期が咀嚼周期と区別される。咀嚼周期で微分フィルター演算を行うことにより、咀嚼周期における、口部の上下動作のみを抽出することができる。
【0064】
次に、咀嚼回数算出部は、咀嚼周期ストローク量の時系列変化が、ほぼ一定周期でほぼ正弦波形を形成しているか否かを判断する。咀嚼は、リズミカルに一定周期で行われることから、咀嚼周期ストローク量の時系列変化が、ほぼ咀嚼周期で、ほぼ正弦波形を形成すれば、1回の咀嚼が行われたと判断できる。図10に示したように、咀嚼周期ストローク量が約−0.2の値に注目した場合に、咀嚼周期ストローク量の値がほぼ一定周期ごとに約−0.2の値となれば、結果的に、咀嚼周期ストローク量の時系列変化が一定周期でほぼ正弦波形を形成しており、1回の咀嚼が行われたと判断できる。なお、約−0.2は、任意の値であり、その他の値をとっても良い。咀嚼回数算出部は、メモリからi番目の咀嚼周期ストローク量を読み込む。次に、咀嚼回数算出部は、咀嚼周期ストローク量が約−0.2となるときから、次の2回目に咀嚼周期ストローク量が約−0.2となるときまでに、咀嚼周期ストローク量を読み込んだ回数を算出する。当該回数とCCDカメラが一の画像を取得して次の画像を取得するまでの時間との積算から得られる値が、ほぼ咀嚼周期であれば、咀嚼回数Nに1を加算する。そして、咀嚼回数Nに1を加算したら、咀嚼周期ストローク量を読み込んだ回数を1に初期化する。
【0065】
次に、咀嚼回数算出部は、メモリから次のi番目の咀嚼周期ストローク量を読み込み、データが存在しなくなるまで繰り返す。
【0066】
なお、本実施の形態において、所定の値が咀嚼周期で繰り返されるか否かで正弦波形を検出し、咀嚼か否かを判断したが、咀嚼周期ストローク量の時系列変化をフーリエ変換して咀嚼周期の周波数成分のみを抽出し、得られた周波数成分の振幅の高低から、咀嚼か否かを判断するものでもよく、他の手段によって判断しても良い。
【0067】
なお、本実施の形態では、咀嚼回数算出部は、一の利用者の咀嚼回数を算出するものであったが、複数の利用者の咀嚼回数Nを算出するものでも良い。その場合、咀嚼回数算出部は、口部動作認識部で記録された、複数の識別番号毎の顎ストローク量に基づいて、識別番号毎に咀嚼回数Nを算出する。
【0068】
次に、咀嚼情報送信部は、利用者識別子格納部から、利用者識別子の情報を取得し、また、咀嚼回数検出部から咀嚼回数Nを取得する。そして、取得された利用者識別子と咀嚼回数Nを含む咀嚼情報を情報処理装置に送信する。
【0069】
なお、本実施の形態では、咀嚼情報送信部は、一の咀嚼情報を送信するものであったが、所定の咀嚼回数検出をした後に、または、所定の期間を経過した後に咀嚼回数Nをまとめて、咀嚼情報として送信するものでも良い。また、複数の利用者の咀嚼情報を送信するものでも良い。その場合、咀嚼情報送信部は、利用者識別子と当該利用者識別子に応じた咀嚼回数Nを咀嚼情報として送信する。
【0070】
次に、情報処理装置702の咀嚼情報受信部は、咀嚼情報を受信する。
【0071】
次に、情報処理装置702の健康情報取得部は、咀嚼情報から識別番号を取得し、識別番号に応じて割り当たられたメモリに咀嚼情報を格納する。健康情報取得部は、咀嚼情報受信部が受信した咀嚼情報を識別番号に応じて、順次、メモリに咀嚼情報を格納し続ける。
【0072】
次に、健康情報取得部は、メモリに格納されている咀嚼情報のデータから、単月の(例えば、1月1日から1月31日までの)咀嚼回数Nを順次、読み込み、単月の咀嚼回数の平均値を算出する。当該平均値を平均咀嚼回数とする。
【0073】
次に、健康情報取得部は、識別番号をキーとして、情報処理装置に内蔵のメモリに予め格納されている年齢、性別、氏名等を含むデータを検索して、識別番号と一致する年齢、性別を取得する。次に、健康情報取得部は、平均咀嚼回数と年齢と性別とをキーとして、健康情報格納部に格納された健康情報のデータを検索して、該当する健康情報のデータを取得する。図12は、識別番号1201をキーとして、年齢、性別、氏名等を含むデータ1202を検索して、識別番号1201と一致する年齢、性別を取得する動作を示す。図13は、「平均咀嚼回数と年齢と性別」1301をキーとして、健康情報格納部1303に格納された健康情報のデータ1302を検索して、年齢と性別と平均咀嚼回数と一致する健康情報のデータを取得する動作を示す。
【0074】
図12によれば、識別番号1201の「3」をキーとして、年齢、性別、氏名等を含むデータ1202を検索し、該当する年齢「38」、性別「男」を取得する。また、図13によれば、平均咀嚼回数「1100」、年齢「38」、性別「男」をキーとして、健康情報のデータ1302を検索し、該当する「健康情報」を取得する。
【0075】
なお、本実施の形態において、健康情報のデータ1302は、性別、年齢、咀嚼回数、健康情報から構成されるものであったが、血圧値、コレステロール値、その他の情報等を含む構成でも良いことは言うまでもない。
【0076】
かかる健康情報は、例えば、「現在は、正常な咀嚼回数である。健康状態も問題ないと思われる。今後も、十分な咀嚼を行うように注意すること。」、また、「現在は、非正常な咀嚼回数である。歯の噛み見合わせ状態が良くない。あるいは、歯周病等で咀嚼機能低下の可能性がある。今後、このままの状態が続くと、消化器官系(胃腸)への負担が大きくなり、栄養障害、心臓病、関節障害、生活習慣病等へ発展する可能性がある。また、不十分な咀嚼は欲求不満の状態を増強するので、精神安定上好ましくない。今後、十分な咀嚼を行うように注意すること。」等である。
【0077】
なお、検索条件に単月の平均咀嚼回数を用いたが、他の一定期間の平均、例えば、1回の、2週間の平均、一ヵ年間の平均の咀嚼回数を用いるものでも良い。また、一定期間毎の(例えば、単月毎の、2ヶ月毎の)、平均の咀嚼回数の変化量をキーとして検索し、健康情報を取得するものでも良い。その場合、健康情報のデータ構造は、咀嚼回数の変化量で検索できるデータを含むものである。
【0078】
なお、本実施の形態において、情報処理装置は、健康情報が予め健康情報格納部に格納されているものであったが、情報処理装置が健康に関する情報をカスタマイズする手段を有して、健康情報格納部に格納された健康情報が、最新の健康情報に更新されるものであっても良い。
【0079】
また、健康情報取得部が予め健康情報格納部に格納された健康情報を検索して、該当する健康情報を取得するものであったが、健康情報取得部が、情報処理装置とは別のサーバが有するデータベースから健康情報を取得するものでも良い。かかるサーバは複数のものでも良いことはいうまでもない。
【0080】
次に、健康情報出力部の液晶ディスプレイ1402は、健康情報取得部が取得した健康情報を出力する。図14は、情報処理装置1401、健康情報出力部の液晶ディスプレイ1402を示す。図15は、健康情報の表示例を示す。図15によれば、識別番号、氏名、年齢、性別、単月の平均の咀嚼回数、判定、健康情報が表示される。判定は、健康情報に含まれる情報である。判定は、例えば、咀嚼回数が正常か否かについてA,B,C,D、Eの5段階で評価する。なお、氏名、年齢、性別は、情報処理装置に内蔵のメモリに予め記録されているものであり、健康情報出力部が、識別番号をキーとして検索し、氏名、年齢、性別を取得して、出力するものである。
【0081】
次に、健康情報送信部は、健康情報取得部が取得した健康情報を取得して、利用者識別子で識別される予め決められた装置に健康情報を送信する。つまり、健康情報送信部は、利用者識別子に含まれる識別番号に対応するIPアドレスを有する装置に健康情報を送信する。送信後、情報処理装置の動作は終了する。なお、予め決められた装置は、かかる健康情報を受信して、当該装置に内蔵の記録媒体に蓄積したり、液晶ディスプレイ等に出力したりするものである。また、予め決められた装置は、情報処理システムとは別の装置であったが、情報処理システムの咀嚼回数検出装置であっても良い。かかる場合に、咀嚼回数検出装置は、健康情報を受信する受信部と健康情報を出力する出力部を有する。また、利用者からの要求に応じて健康情報を送信しても良い。
【0082】
なお、本実施の形態において、健康情報出力部、健康情報送信部、健康情報受信部、情報出力部は、健康情報をそれぞれ、出力、送信、受信、出力するものであったが、健康情報に加え、咀嚼情報もそれぞれ出力、送信、受信、出力するものであっても良い。
【0083】
また、本実施の形態において、咀嚼情報送信部及び健康情報送信部または咀嚼情報受信部及び健康情報受信部は、インターネットを介して、それぞれの情報を送信または受信するものであったが、専用線等の手段で情報の送信または受信をしても良い。
【0084】
また、咀嚼情報送信部及び健康情報送信部は、放送手段等から構成され、それぞれの情報を放送し、咀嚼情報受信部及び健康情報受信部は、それぞれの情報を受信するものでも良い。
【0085】
以上、本実施の形態における、咀嚼回数検出装置と情報処理装置からなる情報システムは、咀嚼回数を検出し、咀嚼回数に基づいて健康情報を取得し、健康情報を送信するものであって、咀嚼回数を判断基準として、現在の健康状態と将来の予想される健康状態についての情報を容易に取得しうるものである。かかる健康情報は、QOL(Quality of Life)の判断指標の一つとして利用できうる。また、咀嚼機能の低下が原因で起こる障害について、詳細に情報が得られるものであり、利用者は、咀嚼をすることに十分に注意を払い、良好な健康状態を維持できる。
【0086】
さらに、本実施の形態において説明した咀嚼回数検出装置の動作について、ソフトウェアで実現し、当該ソフトウェアを例えば、サーバ上に置いて、ソフトウェアダウンロードにより当該ソフトウェアを配布しても良い。さらにソフトウェアをCD−ROM等の記録媒体に記録して流布しても良い。このことは、すべての他の実施の形態においても同様である。なお、本実施の形態における咀嚼回数検出装置の動作をソフトウェアで実現した場合のプログラムは、以下のようになる。コンピュータに、口部を含む画像を取得する画像取得ステップと、画像取得ステップで取得された画像を解析して、口部の動きを認識する口部動作認識ステップと、口部動作認識ステップで認識された口部の動きに基づいて咀嚼回数を算出する咀嚼回数算出ステップと、咀嚼回数算出ステップで算出された咀嚼回数と利用者識別子とを送信する咀嚼情報送信ステップを実行させるためのプログラムである。
【0087】
また、本実施の形態における情報処理装置の動作をソフトウェアで実現した場合のプログラムは、以下のようになる。コンピュータに、咀嚼情報を受信する咀嚼情報受信ステップと、咀嚼情報に基づいて健康情報を取得する健康情報取得ステップと、健康情報を送信する健康情報送信ステップを実行させるためのプログラムである。
【0088】
また、コンピュータに、咀嚼情報を受信する咀嚼情報受信ステップと、咀嚼情報に基づいて健康情報を取得する健康情報取得ステップと、健康情報を出力する健康情報出力ステップを実行させるためのプログラムである。
【0089】
(実施の形態2)
図16は、本実施の形態に係る情報処理システムの咀嚼回数検出装置の構成を示すブロック図である。咀嚼回数検出装置は、開始受付部101、咀嚼回数検出部1601、利用者識別子格納部103、咀嚼情報送信部104を有する。
【0090】
図17は、本実施の形態に係る情報処理システムの情報処理装置の構成を示すブロック図である。情報処理装置は、咀嚼情報受信部301、健康情報格納部1701を有する。
【0091】
咀嚼回数検出装置の開始受付部101、利用者識別子格納部103、咀嚼情報送信部104は、実施の形態1で説明した動作と同様である。
【0092】
咀嚼回数検出部1601の口部動作認識部は、画像取得部で取得した複数の利用者の画像から、利用者のそれぞれについて口部の動きを認識する。口部動作認識部は、例えば、口部動作認識部に内蔵された全方位カメラが複数の利用者の画像を取得した場合、画像からそれぞれの顔を認識して、それぞれの顔に対応する口部の動きを認識する手段により実現される。詳細は後述する。口部動作認識部は、通常、ソフトウェアから構成されるが、ハードウエア(専用回路)により実現しても良い。
【0093】
咀嚼回数検出部1601の咀嚼回数算出部は、複数の利用者の咀嚼回数を算出する。口部動作認識部で記録された、複数の利用者の顎ストローク量に基づいて、利用者ごとに咀嚼回数を算出する。咀嚼回数の算出手段は、実施の形態1と同様である。咀嚼回数算出部は、通常、ソフトウェアから構成されるが、ハードウエア(専用回路)により実現しても良い。
【0094】
情報処理装置の咀嚼情報受信部301は、実施の形態1で説明した動作と同様である。
【0095】
咀嚼情報蓄積部1701は、咀嚼情報受信部301が受信した咀嚼情報を記録媒体に蓄積する。咀嚼情報蓄積部1701は、通常、情報処理装置に内蔵された記録媒体で構成されるが、情報処理装置とは別の(外付けの)記録媒体に記録する構成であっても良い。当該記録媒体は、不揮発性の記録媒体が好適であるが、揮発性の記録媒体でも良い。咀嚼情報蓄積部1701は、具体的には、DVD(Digital Versatile Disc)などが好適である。
【0096】
以下、本実施の形態における情報処理システムの具体的な動作について説明する。咀嚼回数検出装置は、画像取得部に全方位カメラが内蔵されている。利用者識別子格納部は、咀嚼回数検出装置に内蔵されている記録媒体から構成されている。今、格納されている利用者識別子の内容には、識別番号等が含まれる。咀嚼情報送信部は、ネットワークカードとそのドライバーソフト等から構成されている。
【0097】
また、情報処理装置の咀嚼情報受信部は、ネットワークカードとそのドライバーソフト等から構成されている。咀嚼情報格納部は、情報処理装置に内蔵されたDVDドライブから構成されている。
【0098】
図18は、咀嚼回数検出装置1801、画像取得部1802、情報処理装置1803、咀嚼情報蓄積部を構成するDVDドライブの挿入口1804、当該挿入口の開閉ボタン1805を示す。図18によれば、咀嚼回数検出装置1801、情報処理装置1803は、それぞれ、インターネットを介して接続されている状態にある。
【0099】
咀嚼回数検出装置1801は、利用者の咀嚼回数を検出し、咀嚼情報を情報処理装置1803に送信する。咀嚼情報を送信する動作は、実施の形態1で説明した動作と同様である。
【0100】
咀嚼回数検出部の口部動作認識部は、全方位カメラが取得した複数の口部を含む画像から、複数の肌色の領域を抽出し、複数の抽出された領域の輪郭のそれぞれとあらかじめデータとして記録されている顔の輪郭形状を比較して複数の顔領域を抽出する。次に、口部動作認識部は、抽出された顔領域に利用者識別子の識別番号を対応づけて、識別番号毎に、顎ストローク量を算出し、順次記録することで実現されうる。顎座標は、全方位カメラで取得された画像の頂天から顔の重心座標を結んだ延長線上の最端の座標として求められ得る。
【0101】
咀嚼回数検出部の咀嚼回数算出部は、口部動作認識部のメモリに識別番号毎に記録された、利用者の顎ストローク量のデータごとにそれぞれ、実施の形態1で説明した手段と同様の手段で咀嚼回数を算出する。つまり、一人の利用者の顎ストローク量データに基づいて、咀嚼回数を算出し、それが終了したら、次の利用者の顎ストローク量データに基づいて、咀嚼回数を算出する。
【0102】
情報処理装置1803の咀嚼情報受信部は、咀嚼回数検出装置が送信した咀嚼情報を受信する。咀嚼情報受信部の動作は、実施の形態1と同様の動作である。
【0103】
次に、情報処理装置1803の咀嚼情報蓄積部は、予め、咀嚼情報蓄積部に挿入されたDVDに咀嚼情報を蓄積する。図19は、情報処理装置1902、DVDドライブの挿入口1902、挿入口の開閉ボタン1903、DVD1904を示す。図19によれば、開閉ボタン1903を操作して、挿入口1902を手前に開かせ、DVD1904を挿入する。咀嚼情報蓄積部は、咀嚼情報に含まれる利用者識別子に応じて、記録媒体に咀嚼情報を蓄積する。つまり、例えば、利用者識別子の識別番号1の咀嚼情報は、一のデータファイルとして蓄積し、利用者識別子の識別番号2の咀嚼情報は、別のデータファイルとして蓄積する。蓄積する記録媒体は、一のDVDであっても良く、利用者識別子に対応した数のDVDでも良い。なお、本実施の形態において、咀嚼情報蓄積部の記録媒体がDVDで構成されるものであったが、磁気ディスク等や、情報処理装置に内蔵されたメモリや情報処理装置に外付けのハードディスクで構成されるものでも良い。
【0104】
次に、咀嚼回数検出装置は、咀嚼回数を検出し、情報処理装置に送信する。そして、情報処理装置は、受信した咀嚼情報を利用者識別子に応じて、順次、DVDに蓄積する動作を繰り返す。
【0105】
また、本実施の形態において、咀嚼情報が蓄積されたDVDは、持ち運び可能であることから、情報処理システムとは別の健康に関する情報を有する別の情報処理システムにおいて利用されうる。
【0106】
また、本実施の形態において、別の情報処理システムが蓄積された咀嚼情報を利用する場合に、DVDを移動させるものであったが、情報処理装置が、ネットワークカードとそのドライバーソフト等を有して構成され、咀嚼情報蓄積部に蓄積された咀嚼情報を別の情報処理システムに送信する態様でも良い。
【0107】
また、本実施の形態において、咀嚼回数検出部が複数の利用者の口部を含む画像を同時に取得して、咀嚼回数を算出するものであったが、1人以上の口部を含む画像を取得して、咀嚼回数を算出するできることは言うまでもない。
【0108】
また、本実施の形態において、咀嚼情報送信部または咀嚼情報受信部は、インターネットを介して、それぞれ咀嚼情報を送信または受信するものであったが、咀嚼情報送信部は、放送手段等から構成され、咀嚼情報を放送し、咀嚼情報受信部は咀嚼情報を受信するものでも良い。
【0109】
なお、本実施の形態において、情報処理装置が、咀嚼情報を蓄積するものであったが、実施の形態1においても、咀嚼情報を蓄積し、かかる蓄積された咀嚼情報に基づいて健康情報を取得する構成であっても良い。
【0110】
以上、本実施の形態における、咀嚼回数を検出し、咀嚼回数を含む咀嚼情報を蓄積する情報処理システムは、情報処理装置と物理的に分離可能な記録媒体に咀嚼情報を蓄積でき、別の情報処理システムにおいて、咀嚼情報が蓄積された記録媒体から咀嚼情報を容易に取得できることを可能とするものである。かかる咀嚼情報は、QOL(Quality of Life)の判断指標の一つとして利用でき、また、健康食品や新しい食品等の試食モニター調査において長期間の咀嚼回数を検出、蓄積することができ、健康食品や新しい食品等の食品開発等に役立つものである。
【0111】
さらに、本実施の形態における情報処理装置の動作をソフトウェアで実現し、当該ソフトウェアを例えば、サーバ上に置いて、ソフトウェアダウンロードにより当該ソフトウェアを配布しても良い。さらにソフトウェアをCD−ROM等の記録媒体に記録して流布しても良い。本実施の形態における情報処理装置の動作をソフトウェアで実現した場合のプログラムは、以下のようになる。コンピュータに、咀嚼情報を受信する咀嚼情報受信ステップと咀嚼情報を蓄積する咀嚼情報蓄積ステップを実行させるためのプログラムである。
【0112】
【発明の効果】
本発明の情報処理システムによれば、咀嚼回数を容易に検出し、咀嚼回数を含む咀嚼情報に基づいて現在の健康状態及び将来の健康状態の情報を容易に取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に係る咀嚼回数検出装置の構成を示すブロック図
【図2】実施の形態1に係る咀嚼回数検出部の構成を示すブロック図
【図3】実施の形態1に係る情報処理装置の構成を示すブロック図
【図4】実施の形態1に係る予め決められた装置の構成を示すブロック図
【図5】実施の形態1に係る咀嚼回数検出装置の動作を説明するフローチャート
【図6】実施の形態1に係る情報処理装置の動作を説明するフローチャート
【図7】情報処理システムの構成の例を示す図
【図8】咀嚼回数検出装置の外観の例を示す図
【図9】顎ストローク量の時系列変化の例を示す図
【図10】咀嚼周期ストローク量の時系列変化の例を示す図
【図11】ガムを咀嚼する実験により得られた咀嚼周期を示す図
【図12】年齢及び氏名を検索する動作の例を示す図
【図13】健康情報を検索する動作の例を示す図
【図14】情報処理装置の外観の例を示す図
【図15】健康情報の表示の例を示す図
【図16】実施の形態2に係る咀嚼回数検出装置の構成を示すブロック図
【図17】実施の形態2に係る情報処理装置の構成を示すブロック図
【図18】情報処理システムの外観を示す図
【図19】情報処理装置の外観の例を示す図
【符号の説明】
101、803 開始受付部
102 咀嚼回数検出部
103 利用者識別子格納部
104 咀嚼情報送信部
201、802 画像取得部
202 口部動作認識部
203、804 算出開始受付部
204 咀嚼回数算出部
301 咀嚼情報受信部
302、1303 健康情報格納部
303 健康情報取得部
304、1202 健康情報出力部
305 健康情報送信部
401 健康情報受信部
402 情報出力部
701、801、1801 咀嚼回数検出装置
702、1201、1803、1901 情報処理装置
703 予め決められた装置
1201 検索キーが識別番号の例
1202 氏名、年齢、性別等のデータの例
1301 検索キーが平均咀嚼回数、年齢、性別の例
1302 健康情報のデータの例
1701 咀嚼情報蓄積部
1802 全方位カメラ
1804、1902 DVD挿入口
1805、1903 挿入口開閉ボタン
1904 DVD

Claims (9)

  1. 咀嚼回数検出装置と、情報処理装置を具備する情報処理システムであって、
    前記咀嚼回数検出装置は、
    咀嚼回数を検出し、咀嚼回数を含む情報を前記情報処理装置に送信し、
    前記情報処理装置は、
    咀嚼回数を含む情報である咀嚼情報を受信し、蓄積する情報処理システム。
  2. 咀嚼回数検出装置と、情報処理装置を具備する情報処理システムであって、
    前記咀嚼回数検出装置は、
    咀嚼回数を検出し、咀嚼回数を含む情報を前記情報処理装置に送信し、
    前記情報処理装置は、
    咀嚼回数を含む情報である咀嚼情報を受信し、
    前記咀嚼情報に基づいて健康に関する情報である健康情報を出力する請求項1記載の情報処理システム。
  3. 咀嚼回数検出装置と、情報処理装置を具備する情報処理システムであって、
    前記咀嚼回数検出装置は、
    咀嚼回数を検出し、咀嚼回数を含む情報を前記情報処理装置に送信し、
    前記情報処理装置は、
    咀嚼回数を含む情報である咀嚼情報を受信し、
    前記咀嚼情報に基づいて健康に関する情報である健康情報を予め決められた装置に送信する請求項1記載の情報処理システム。
  4. 咀嚼回数検出装置と、情報処理装置を具備する情報処理システムであって、
    前記咀嚼回数検出装置は、
    利用者を識別する情報である利用者識別子を格納している利用者識別子格納部と、
    咀嚼回数を検出する咀嚼回数検出部と、
    前記咀嚼回数と前記利用者識別子を含む情報である咀嚼情報を前記情報処理装置に送信する咀嚼情報送信部を具備し、
    前記情報処理装置は、
    咀嚼情報を受信する咀嚼情報受信部と、
    健康に関する情報であり健康情報を格納している健康情報格納部と、
    前記咀嚼情報に基づいて健康情報を取得する健康情報取得部と、
    前記咀嚼情報が有する利用者識別子で識別される装置に、前記健康情報取得部が取得した健康情報を送信する健康情報送信部を具備する情報処理システム。
  5. 前記咀嚼回数検出部は、
    口部を含む画像を取得する画像取得手段と、
    前記画像取得手段が取得した画像を解析して、口部の動きを認識する口部動作認識手段と、
    前記口部動作認識手段が認識した口部の動きに基づいて咀嚼回数を算出する咀嚼回数算出手段を具備する請求項4記載の情報処理システム。
  6. 前記咀嚼回数検出部は、
    口部を含む画像を取得し、当該画像を処理することにより咀嚼回数を算出する請求項4記載の情報処理システム。
  7. 請求項1から請求項6いずれか記載の情報処理システムを構成する情報処理装置。
  8. 請求項1から請求項6いずれか記載の情報処理システムを構成する咀嚼回数検出装置。
  9. 咀嚼回数を検出する咀嚼回数検出ステップと、
    前記咀嚼回数を有する咀嚼情報を送信する咀嚼情報送信ステップと、
    前記咀嚼情報を受信する咀嚼情報受信ステップと、
    前記咀嚼情報に基づいて健康情報を構成する健康情報構成ステップと、
    前記健康情報を出力する健康情報出力ステップを
    具備する健康情報出力方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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