JP6440503B2 - 生体装着型計測装置 - Google Patents

Description

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に関する。

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。

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）。

特開平１１−１２３１８５号公報

しかし、ユーザの身長、体重、体格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、装着状態に個人差が生じるため、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。

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を提供することを目的とする。

本発明に係る生体装着型計測装置は、生体に装着するための装着部と、生体の所定部位の動きを検出する検出部と、該検出部で検出した動きに基づいて所定動作を計測する計測部と、前記検出部及び計測部を収容し、前記装着部と着脱可能にしてある収容部とを備え、前記装着部は、耳と頭部との間で挟持されて耳に装着される耳掛部を備え、前記検出部は、前記耳掛部を耳に装着した状態で、前記所定部位として耳裏下部の動きを検出するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る生体装着型計測装置は、前記装着部は、前記耳掛部の端部に、前記収容部と接続する接続部を備え、前記収容部は、前記接続部に回動可能に嵌装される嵌装部を備えることを特徴とする。

本発明に係る生体装着型計測装置は、前記接続部及び嵌装部は、円筒状をなし、前記接続部と嵌装部との間に弾性を有する環状部材を備えることを特徴とする。

本発明に係る生体装着型計測装置は、前記収容部は、形状又は大きさが異なる耳掛部を備えた複数の装着部のうちの任意の装着部と着脱可能にしてあることを特徴とする。

本発明に係る生体装着型計測装置は、前記耳掛部との間で耳を挟持する挟持部材を備えることを特徴とする。

本発明に係る生体装着型計測装置は、前記計測部は、前記所定動作としての咀嚼の回数を計測するようにしてあることを特徴とする。

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。

本実施の形態の生体装着型計測装置の第１実施例を示す外観斜視図である。 本実施の形態の生体装着型計測装置の構成の第１実施例を示す分解斜視図である。 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。 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。 本実施の形態の生体装着型計測装置の装着部と収容部とを装着する前の状態を示す断面図である。 本実施の形態の生体装着型計測装置の装着部と収容部とを装着した状態を示す断面図である。 本実施の形態の生体装着型計測装置の第２実施例を示す外観斜視図である。 本実施の形態の生体装着型計測装置の第３実施例の装着状態を示す模式図である。 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。 本実施の形態の生体装着型計測装置の咀嚼回数の計測の処理手順の一例を示すフローチャートである。 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。

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の第１実施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の構成の第１実施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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、ユーサが咀嚼すると、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。

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）を精度良く計測することができる。

図５は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の装着部１０と収容部２０とを装着する前の状態を示す断面図であり、図６は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の装着部１０と収容部２０とを装着した状態を示す断面図である。図５に示すように、収容部２０の嵌装部２３を、接続部１３の開口部１７に嵌め込むべく、図５中の矢印の向きで嵌装部２３を開口部１７に挿入する。挿入する際には、突起部２６の位置と嵌合部１６の位置とを合せる。

図６に示すように、嵌装部２３を開口部１７に挿入した状態では、リング部材４０が、溝１４、２４により画定される円環状の隙間に装着される。弾性を有するリング部材４０
（環状部材）を、接続部１３と嵌装部２３との間に設けることにより、リング部材４０と接続部１３の内側壁との間、及びリング部材４０と嵌装部２３の外側壁との間の摩擦力により、簡便な構造で装着部１０と収容部２０との間の位置を保持することができるとともに、摩擦力だけの保持のため、装着部１０と収容部２０とを回動可能にすることができる。

また、接続部１３と嵌装部２３とを嵌装させることにより、装着部１０と収容部２０とを相対的に回動させることができる。例えば、耳掛部１２を耳に装着し、装着部１０に対して収容部２０を相対的に微小だけ回動させることにより、測距センサ３５の出射光の方向を微調整することができる。また、耳裏下部（所定部位）に対する測距センサ３５の微小な位置調整を行うことができる。

これにより、ユーザに応じて耳の形状や大きさに個人差がある場合でも、所定動作（咀嚼の回数）を精度良く計測することができる。また、同じユーザが左右どちらの耳に耳掛部１２を装着する場合でも、所定動作（咀嚼の回数）を精度良く計測することができ、左右の耳のどちらでも生体装着型計測装置１００を装着することができる。

なお、上述の例では、接続部１３に開口部１７を設けて嵌装部２３を開口部１７に挿入する構造であるが、これに限定されるものではない。例えば、嵌装部２３に開口部を設け、当該開口部に装着部の端部を挿入する構造とすることもできる。

図７は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の第２実施例を示す外観斜視図である。図７に示すように、収容部２０は、形状又は大きさが異なる耳掛部を備えた複数の装着部１０、１０ａのうちの任意の装着部と着脱可能にしてある。図７の例では、装着部１０ａは、装着部１０よりも形状又は大きさが小さい耳掛部を備える。なお、図７には、２種類の装着部を図示しているが、装着部の種類は２種類に限定されるものではない。

これにより、ユーザの耳の形状又は大きさに個人差がある場合でも、ユーザの耳の形状又は大きさに合った形状又は大きさの装着部１０、１０ａを収容部２０に装着することにより、耳裏下部（所定部位）に対して測距センサ３５を所要の位置に配置することができるので、耳裏下部の動きを測距センサ３５が正確に検出することができ、咀嚼の回数や時間などの所定動作を精度良く計測することができる。

図８は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の第３実施例の装着状態を示す模式図である。第３実施例は、耳掛部１２との間で耳を挟持する挟持部材としてのクリップ部材１８を備える。クリップ部材１８は、例えば、耳上端部１１（耳掛部１２）との間で蝶番構造１９により回動するように構成することができる。図８の左側の図は、クリップ部材１８を開いた状態を示し、図８の右側の図は、クリップ部材１８を閉じた状態を示す。

耳掛部１２を耳に装着したときにクリップ部材１８を耳掛部１２に近づくように回動させて（クリップ部材１８を閉じて）、クリップ部材１８と耳掛部１２とで耳を挟持することにより、ユーザの生体動作（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を耳に一層しっかりと装着することができ、測距センサ３５の検出位置（耳裏下部に対する測距センサ３５の位置）がずれにくくなる。

図９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９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、決定部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。

測距センサ３５は、検出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。また、測距センサ３５は、生体の所定部位との間の距離の変動を検出する。所定部位は、例えば、耳裏下部とすることができる。

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。

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に基づいて、所定動作としての咀嚼の回数を計測する。咀嚼を１回行うと、測距センサ３５と耳裏下部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。所定のサンプリング周期で取得した出力電圧のピークを検出することにより、耳裏下部の動作回数（咀嚼回数）を計測することができる。

より具体的には、計測部５３は、測距センサ３５が出力する電圧（出力電圧）の変動に基づいて、出力電圧のピークを検出する。次に、計測部５３は、後述の算出部５５が算出する出力電圧のピークの移動平均よりも小さいピークを除去する。そして、計測部５３は、除去後に残った出力電圧のピークに基づいて、隣り合う出力電圧のピークの差が閾値より小さいピークを除去する。そして、除去して残った出力電圧のピークを１回の咀嚼の候補とする。

さらに、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。

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。

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を計測することができる。

加速度センサ５２は、耳裏下部が連動する人体動作を検出する。耳裏下部が連動する人体体動作は、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。

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。

制御部５１は、加速度センサ５２で検出した人体動作に基づいて、計測部５３の計測結果を補正する。例えば、計測部５３で咀嚼を１回計測して咀嚼回数を１回増やす場合に、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で計測した咀嚼は、人体動作に伴って耳裏下部が連動したものであるとして、例えば、咀嚼回数を計測しないようにする。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、所定動作（例えば、咀嚼回数など）を精度良く計測することができる。

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。

決定部５４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、決定部５４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。

算出部５５は、測距センサ３５が出力した電圧のピークを複数回検出し、検出した複数回のピークの移動平均を算出する。例えば、時系列に検出した出力電圧のピークを、Ｐ（ｉ-２）、Ｐ（ｉ-１）、Ｐ（ｉ）、Ｐ（ｉ＋１）、Ｐ（ｉ＋２）とすると、時点ｉでの移動平均Ｅ（ｉ）は、Ｅ（ｉ）＝{Ｐ（ｉ-２）＋Ｐ（ｉ-１）＋Ｐ（ｉ）＋Ｐ（ｉ＋１）＋Ｐ（ｉ＋２）}／５ という式で求めることができる。ここで、ｉは整数であり、移動平均を求める時点を示す。なお、移動平均を求める際のピークの数は５（すなわち、移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。

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。

記憶部５７は、所定の情報を記憶する。

次に、本実施の形態の生体装着型計測装置１００による咀嚼回数の計測の詳細について説明する。図１０は本実施の形態の生体装着型計測装置１００の咀嚼回数の計測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。

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。

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）。

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Ｐ（ｉ）であると判定する。

制御部５１は、出力電圧のピークの移動平均を算出し（Ｓ１５）、移動平均より小さいピークを除去する（Ｓ１６）。例えば、時点ｉでの出力電圧のピークをＰ（ｉ）とし、時点ｉでの移動平均をＥ（ｉ）とすると、Ｐ（ｉ）＜Ｅ（ｉ）である場合、ピークＰ（ｉ）を除去する。

制御部５１は、隣り合うピークの差が閾値Ｔｈより大きいか否かを判定し（Ｓ１７）、ピークの差が閾値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。

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。

隣り合うピークの差が閾値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。

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。

図１１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１１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１１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。

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。

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。

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。

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。

本実施の形態の生体装着型計測装置（１００）は、生体に装着するための装着部（１０）と、生体の所定部位の動きを検出する検出部（３５）と、該検出部で検出した動きに基づいて所定動作を計測する計測部（５３）と、前記検出部及び計測部を収容し、前記装着部と着脱可能にしてある収容部（２０）とを備えることを特徴とする。

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。検出部（３５）は、生体の所定部位の動きを検出する。所定部位は、例えば、耳裏下部とすることができる。検出部は、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、所定部位までの距離を検出し、検出した距離に応じた電気信号（電圧又は電流）を所定のサンプリング周期で出力する。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、検出部と耳裏下部との間の距離が変動する。

計測部（５３）は、検出部で検出した動きに基づいて所定動作を計測する。所定動作は、例えば、咀嚼である。咀嚼を１回行うと、検出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、所定動作の回数を計測することができる。

収容部（２０）は、検出部及び計測部を収容し、装着部と着脱可能にしてある。形状又は大きさが異なる複数の装着部を予め用意しておく。ユーザの耳の形状又は大きさに個人差がある場合でも、ユーザの耳の形状又は大きさに合った形状又は大きさの装着部を収容部に装着することにより、所定部位に対して検出部を所要の位置に配置することができるので、所定部位の動きを検出部が正確に検出することができ、所定動作を精度良く計測することができる。

本実施の形態の生体装着型計測装置は、前記装着部（１０）は、耳と頭部との間で挟持されて耳に装着される耳掛部（１２）を備え、前記検出部（３５）は、前記耳掛部を耳に装着した状態で、前記所定部位として耳裏下部の動きを検出するようにしてあることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、装着部（１０）は、耳と頭部との間で挟持されて耳に装着される耳掛部（１２）を備える。耳掛部により、装着部を耳裏の形状に沿って固定することができる。検出部（３５）は、耳掛部を耳に装着した状態で、所定部位として耳裏下部の動きを検出する。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）を精度良く計測することができる。

本実施の形態の生体装着型計測装置は、前記装着部（１０）は、前記耳掛部（１２）の端部に、前記収容部（２０）と接続する接続部（１３）を備え、前記収容部は、前記接続部に回動可能に嵌装される嵌装部（２３）を備えることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、装着部（１０）は、耳掛部（１２）の端部に、収容部と接続する接続部（１３）を備え、収容部（２０）は、接続部に回動可能に嵌装される嵌装部（２３）を備える。接続部と嵌装部とを嵌装させることにより、装着部と収容部とを相対的に回動させることができる。例えば、耳掛部を耳に装着し、装着部に対して収容部を相対的に微小だけ回動させることにより、耳裏下部（所定部位）に対する検出部の微小な位置調整を行うことができる。これにより、ユーザに応じて耳の形状や大きさに個人差がある場合、あるいは同じユーザが左右どちらの耳に耳掛部を装着する場合でも、所定動作（咀嚼の回数）を精度良く計測することができる。

本実施の形態の生体装着型計測装置は、前記接続部（１３）及び嵌装部（２３）は、円筒状をなし、前記接続部と嵌装部との間に弾性を有する環状部材（４０）を備えることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、接続部（１３）及び嵌装部（２３）は、円筒状をなし、接続部と嵌装部との間に弾性を有する環状部材（４０）を備える。弾性を有する環状部材を、接続部と嵌装部との間に設けることにより、環状部材と接続部との間、及び環状部材と嵌装部との間の摩擦力により、簡便な構造で装着部と収容部との間の位置を保持することができるとともに、摩擦力だけの保持のため、装着部と収容部とを回動可能にすることができる。

本実施の形態の生体装着型計測装置は、前記収容部（２０）は、形状又は大きさが異なる耳掛部（１２）を備えた複数の装着部（１０、１０ａ）のうちの任意の装着部と着脱可能にしてあることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、収容部（２０）は、形状又は大きさが異なる耳掛部（１２）を備えた複数の装着部（１０、１０ａ）のうちの任意の装着部と着脱可能にしてある。これにより、ユーザの耳の形状又は大きさに個人差がある場合でも、ユーザの耳の形状又は大きさに合った形状又は大きさの装着部を収容部に装着することにより、所定部位に対して検出部を所要の位置に配置することができるので、所定部位の動きを検出部が正確に検出することができ、所定動作を精度良く計測することができる。

本実施の形態の生体装着型計測装置は、前記耳掛部（１２）との間で耳を挟持する挟持部材（１８）を備えることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、耳掛部（１２）との間で耳を挟持する挟持部材（１８）を備える。挟持部材は、例えば、耳掛部との間で蝶番構造により回動するように構成することができる。耳掛部を耳に装着したときに挟持部材を耳掛部に近づくように回動させて挟持部材と耳掛部とで耳を挟持することにより、ユーザの生体動作（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、装着部を耳にしっかりと装着することができ、検出部の検出位置（所定部位に対する検出部の位置）がずれにくくなる。

本実施の形態の生体装着型計測装置は、前記計測部（５３）は、前記所定動作としての咀嚼の回数を計測するようにしてあることを特徴とする。

本実施の形態にあっては、計測部（５３）は、所定動作としての咀嚼の回数を計測する。咀嚼を１回行うと、検出部と所定部位（例えば、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、咀嚼の回数を計測することができる。

１０ 装着部
１１ 耳上端部
１２ 耳掛部
１３ 接続部
１４ 溝
１６ 嵌合部
１７ 開口部
１８ クリップ部材（挟持部材）
２０ 収容部
２１、２２ ケース（収容部）
２３ 嵌装部
２４ 溝
２６ 突起部
３５ 測距センサ（検出部）
４０ リング部材（環状部材）
５０ 回路基板
５１ 制御部
５２ 加速度センサ
５３ 計測部
５４ 決定部
５５ 算出部
５６ 通信部
５７ 記憶部

Claims (6)

1. 生体に装着するための装着部と、
   生体の所定部位の動きを検出する検出部と、
   該検出部で検出した動きに基づいて所定動作を計測する計測部と、
   前記検出部及び計測部を収容し、前記装着部と着脱可能にしてある収容部と
   を備え、
   前記装着部は、
   耳と頭部との間で挟持されて耳に装着される耳掛部を備え、
   前記検出部は、
   前記耳掛部を耳に装着した状態で、前記所定部位として耳裏下部の動き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。
2. 前記装着部は、
   前記耳掛部の端部に、前記収容部と接続する接続部を備え、
   前記収容部は、
   前記接続部に回動可能に嵌装される嵌装部を備えることを特徴とする請求項１に記載の生体装着型計測装置。
3. 前記接続部及び嵌装部は、円筒状をなし、
   前記接続部と嵌装部との間に弾性を有する環状部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の生体装着型計測装置。
4. 前記収容部は、
   形状又は大きさが異なる耳掛部を備えた複数の装着部のうちの任意の装着部と着脱可能にしてあることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の生体装着型計測装置。
5. 前記耳掛部との間で耳を挟持する挟持部材を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の生体装着型計測装置。
6. 前記計測部は、
   前記所定動作としての咀嚼の回数を計測するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の生体装着型計測装置。
   
   
   

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