JPH0954819A - 噛み数計数装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 口の中に入れた食物の噛み回数を電気的手段
を用いて計数することができるようにした、噛み数計数
装置を提供すること。 【解決手段】 口腔内で発生する音を骨伝導マイクロフ
ォン２で集音し、その電気的出力Ｓ１のうち噛み音成分
特有の周波数帯の信号のみをフィルタ手段４で取り出
す。１回当りの噛み音を特徴づけるための継続時間デー
タＤＢとレベル範囲データＤＡとに基づいて、フィルタ
手段からの出力信号Ｓ２から噛み音信号成分のみを抽出
するための信号処理を信号処理手段５によって実行し、
その処理出力信号Ｓ４に基づき噛み回数を計数、表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、口の中に入れた食
物の噛み回数を計数するための噛み数計数装置に関す
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】健康ブームに伴い万歩
計等のいわゆる運動に関する健康器具が普及している。
健康を維持するためには運動以外に食べることも重要
で、「食物は３０回以上噛むとよい。」「ゆっくり食べ
る。」等の専門家の指導が良く知られている。このよう
な健康法を心掛けている人も、初めの内は噛んだ回数を
勘定するが、暫くすると意識しなくなり、噛む回数を勘
定しなくなる。万歩計の存在理由もこの点にある。歩い
ている間に勘定し通すことが困難なのである。また、会
話をしながらの食事の場合には噛む回数を勘定すること
は不可能になる。

【０００３】そこで、噛み数を計数する装置があれば噛
み数が必ず所定の数に達してから食物を飲み込むことが
容易に実行でき、健康の維持に大いに役立つこととな
る。

【０００４】しかしながら、従来において、口の中に入
れた食物の噛み数を計数する装置は未だ実用化されてお
らず、したがって、本人がその時の噛み数を必要に応じ
て頭の中で計算しているのが現状である。

【０００５】本発明の目的は、したがって、口の中に入
れた食物の噛み回数を電気的手段を用いて計数すること
ができるようにした、噛み数計数装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、口の中に入れた食物の噛み数を計数
するための噛み数計数装置において、口腔内で発生する
音を集音するための骨伝導マイクロフォンと、該骨伝導
マイクロフォンからの電気的出力のうち噛み音成分特有
の周波数帯の信号のみを取り出すためのフィルタ手段
と、１回当りの噛み音を特徴づけるための継続時間デー
タとレベル範囲データとを供給するためのデータ供給手
段と、前記フィルタ手段と該データ供給手段とに応答し
前記フィルタ手段からの出力信号のうち前記継続時間デ
ータと前記レベル範囲データとに従う信号成分のみを抽
出するための信号処理手段と、該信号処理手段によって
抽出された信号に基づいて噛み数を計数するための計数
手段と、該計数手段に応答し噛み数を表示するための表
示手段とを備えて成る点にある。

【０００７】骨伝導マイクロフォンは、人の喋る音で頭
部の骨に伝達する音を集音するもので、この音を特殊な
フィルタを有する増幅器で拡大すると、人の喋る音を声
として聞くことができる。

【０００８】ところで、人が食物を噛む場合に骨伝導マ
イクロフォンで口腔内の音を拾うと、 （ａ）上歯と下歯が当たるときに発生する音（以下、噛
み音という）。 （ｂ）唾液と噛み砕かれた食物が口の中を移動する時に
出る音。 （ｃ）食べているときに喋る声の音（以下、会話音とい
う）。 （ｄ）外部の雑音。 が集音される。

【０００９】しかし、骨伝導マイクロフォンは、骨に伝
達された音のみを選択的に拾う特性を有しているので、
上記の（ａ）〜（ｄ）の音の内、（ａ）、（ｃ）はよく
集音されるが、（ｂ）、（ｄ）は集音されにくい。

【００１０】本発明では、骨伝導マイクロフォンの上述
の特性を利用し、（ａ）と（ｃ）の音を（ｂ）と（ｄ）
の音と分離して集音し、且つ（ａ）と（ｃ）の音を電気
的手段により分離し、上歯と下歯が当たるときに発生す
る噛み音のみを以下の知見に従って抽出するための処理
が行われる。

【００１１】すなわち、上歯と下歯とが当たるときに発
生する音は、周期０．５〜２秒程度、周波数５０〜１５
０Ｈｚ程度のものであり、周波数は数Ｈｚの範囲で個人
差はあるが同じ音になるという特徴を持っている。

【００１２】一方、（ｃ）の音は人の音声なので周期不
定であり、周波数では、男声で１００〜１４０Ｈｚ程
度、女声で２００〜２４０Ｈｚ程度、となる。声変わり
前の子供では２００〜３００Ｈｚ程度と推定されてい
る。

【００１３】従って、（ａ）の音と（ｃ）の音の男声と
は周波数で重複するが、（ａ）の音と（ｃ）の音との違
いは、その継続時間とレベル範囲とにある。すなわち、
（ａ）の音は、５０〜１５０Ｈｚの音が１００msec程度
継続して発生するほか、そのレベルが音声に比べて比較
的高く且つ所定の範囲内に入っているという特徴を有し
ている。これに対し、（ｃ）の音は特定の周波数範囲に
ある音の成分が１００msec以上継続しており且つそのレ
ベルが所定の範囲内に入っているということは希であ
る。したがって、この知見に従って骨伝導マイクロフォ
ンからの出力を電気的に処理して噛み音を抽出すること
ができる。

【００１４】この抽出機能は、電子回路で周波数フィル
ターを作り、骨伝導マイクロフォンからの出力信号のう
ち周波数５０〜１５０Ｈｚ程度の信号、場合によっては
８０〜１００Ｈｚ程度の信号を取り出し、取り出した信
号から、さらに、継続時間が所要の時間以上であって且
つレベルが所定範囲にある信号成分を噛み音信号として
抽出する手段を用いて実現される。噛み音信号を特徴づ
ける継続時間を示す継続時間データ及びレベル範囲を示
すレベル範囲データは予め適宜のメモリ手段に格納して
おきそれをそのまま使用することができる。または、メ
モリ手段に格納されたこれらのデータを使用者の噛み音
の特性に合わせて補正し、補正されたデータを使用して
もよい。このように使用者に応じてデータの補正を行え
ば、噛み音をより一層正確に抽出することができる。

【００１５】そして、得られた噛み音の信号波形の山の
数を計数することにより噛み回数を計数することができ
る。また、噛み音の山、谷の出現時の時間を測定し、噛
み速度を計算することもできる。

【００１６】口腔内で発生する音が骨伝導マイクロフォ
ンで集音され、骨伝導マイクロフォンからは口腔内で発
生する種々の音の成分のうち主として噛み音成分及び会
話音成分を有する信号が出力される。骨伝導マイクロフ
ォンからの出力はフィルタ手段に入力され、ここで噛み
音成分特有の周波数帯の信号である、５０〜１５０Ｈｚ
の信号、更に好ましくは８０〜１００Ｈｚの信号のみが
取り出される。この取り出された信号には、未だ会話音
の成分が含まれているので、噛み音を特徴づける継続時
間とレベル範囲とをそれぞれ示すデータに基づいてこれ
を電気的に処理することにより、フィルタ手段の出力か
ら噛み音の成分が抽出される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例について詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明による噛み数計数装置の構成
を示すブロック図である。噛み数計数装置１は、口腔内
で発生する音のうち頭部の骨に伝達される音を拾うため
の骨伝導マイクロフォン２と、骨伝導マイクロフォン２
から出力される電気的出力信号Ｓ１を処理して噛み数を
計数、表示するための回路が設けられている本体部３と
から成っている。

【００１９】骨伝導マイクロフォン２は、頬骨付近にテ
ープ等の適宜の手段で、又はバンド等により固定され、
これにより骨に伝達される音が骨伝導マイクロフォン２
により電気的出力信号Ｓ１に変換される。一方、本体部
３は携帯に便利な小型のケース（図示せず）にバッテリ
４０と共に収納されており、例えば胸ポケット等に入れ
ておくことができる。骨伝導マイクロフォン２と本体部
３とはコード２１により接続されている。

【００２０】骨伝導マイクロフォン２は、頭部の骨に伝
達される音を集音するための適宜の公知の構成のものを
使用することができる。骨伝導マイクロフォン２は、そ
の特性上、口腔内に生じる様々な音のうち噛み音及び会
話音を主として集音する。従って、電気的出力信号Ｓ１
は主として噛み音成分及び会話音成分から成る信号とな
っている。

【００２１】電気的出力信号Ｓ１に含まれている噛み音
成分を会話音成分から分離して取り出すため、電気的出
力信号Ｓ１は本体部３内に設けられたバンドパスフィル
タ回路４に入力される。

【００２２】バンドパスフィルタ回路４は、噛み音の主
たる周波数帯域の信号を通過させるべく、その通過域の
周波数帯が定められており、バンドパスフィルタ回路３
１において噛み音成分の周波数領域の信号がフィルタ出
力信号Ｓ２として取り出される。噛み音の主たる周波数
帯域は一般に５０〜１５０Ｈｚであり、したがって、バ
ンドパスフィルタ回路３１の通過域周波数は５０〜１５
０Ｈｚとすることができる。しかし、音声の信号成分と
のより一層の分離を図るため、８０〜１００Ｈｚをその
通過周波数帯域と定めることもできる。

【００２３】フィルタ出力信号Ｓ２には、会話音成分の
うちの低い周波数成分が未だ含まれているので、噛み音
信号をこの会話音の低周波成分から分離して抽出するた
め、フィルタ出力信号Ｓ２は信号処理部５に入力され
る。信号処理部５では、噛み音が所定の継続時間を有し
ており、しかもこの継続時間内において比較的高い所定
のレベル範囲内の信号となっているという噛み音の特徴
に着目して、フィルタ出力信号Ｓ２から噛み音信号を抽
出するための信号処理を行う構成となっている。

【００２４】符号６で示されるのは噛み音データ供給部
であり、噛み音を特徴づけるための噛み音特有のレベル
範囲を示すレベル範囲データＤＡと、噛み音特有の継続
時間を示す継続時間データＤＢとを信号処理部５に供給
している。図１に示す構成では、噛み音特性データ供給
部６は、一般的な噛み音の特性を示すレベル範囲基本デ
ータＤ１と継続時間基本データＤ２とが格納されている
基本データメモリ６１と、基本データメモリ６１内に格
納されているレベル範囲基本データＤ１と継続時間基本
データＤ２とを受け取って、本装置１の実際の使用者の
噛み音特性に合うようこれらの基本データＤ１、Ｄ２を
補正する補正回路６２とから成っている。

【００２５】このため、補正回路６２にはレベル範囲基
本データＤ１を補正するための第１可変抵抗器６２Ａ
と、継続時間基本データＤ２を補正するための第２可変
抵抗器６２Ｂとが設けられており、第１及び第２可変抵
抗器６２Ａ、６２Ｂを調節することによって実際の使用
者の噛み音特性に合致したレベル範囲を示すレベル範囲
データＤＡ及び継続時間データＤＢを信号処理部５に供
給することができる。しかし、レベル範囲基本データＤ
１及び継続時間基本データＤ２をそのまま信号処理部５
に供給する構成でもよいことは勿論である。

【００２６】次に信号処理部５について説明する。信号
処理部５は、フィルタ出力信号Ｓ２とレベル範囲データ
ＤＡとに応答し、フィルタ出力信号Ｓ２のレベルがレベ
ル範囲データＤＡにより示されるレベル範囲内に入って
いるか否かのレベル弁別を行うためのレベル弁別回路５
１を備えている。レベル弁別回路５１からは上述のレベ
ル弁別動作により得られたレベル弁別出力信号Ｓ３が取
り出され、継続時間判別回路５２に入力される。

【００２７】継続時間判別回路５２には継続時間データ
ＤＢが入力されており、レベル弁別出力信号Ｓ３におい
て継続時間データＤＢにより示される継続時間よりも時
間巾の長い信号成分のみが処理出力信号Ｓ４として出力
される。

【００２８】図２には、実際のフィルタ出力信号Ｓ２に
対応するレベル弁別出力信号Ｓ３及び処理出力信号Ｓ４
の波形が示されている。この例では、レベル範囲データ
ＤＡによって弁別レベル範囲ＬＡ〜ＬＢが設定され、こ
の弁別レベル範囲にある信号のみがレベル弁別出力信号
Ｓ３として取り出されている。そして、継続時間判別回
路５２においてさらに信号の継続時間により弁別され、
ＤＢによって定められる時間（例えば１００msec）以上
の時間継続している信号のみが処理出力信号Ｓ４として
出力される。図２の例では３回の噛み音が抽出されてい
る。

【００２９】図１に戻ると、処理出力信号Ｓ４は計数回
路７に入力され、ここで、矩形波である処理出力信号Ｓ
４の山の数が噛み音としてパルスカウンタにより計数さ
れる。また、この矩形波の単位時間当り、例えば１分当
りの噛み数から噛み速度が計算され、噛み数を示す第１
データＸと噛み速度を示す第２データＹとが計数回路７
から出力される。

【００３０】第１データＸ及び第２データＹは表示部８
に入力され、ここで、図示しない液晶表示器により噛み
数と噛み速度とがディジタル表示される。

【００３１】なお、本体部３の各部へ所要の直流電力は
バッテリ４０から供給される。

【００３２】この構成によると、骨伝導マイクロフォン
２からの電気的出力信号Ｓ１に含まれる噛み音成分と会
話音成分とがバンドパスフィルタ回路４により一応分離
され、フィルタ出力信号Ｓ２として出力される。そし
て、信号処理部５において噛み音を特徴づけるレベル範
囲データＤＡと継続時間データＤＢとを用いてフィルタ
出力信号Ｓ２に合致する噛み音信号のさらなる分離を行
ない、処理出力信号Ｓ４を得ることができる。そして、
この処理出力信号Ｓ４に基づいて噛み数と噛み速度とが
表示部８において表示される。

【００３３】したがって、食事の際に本装置１を用いれ
ば、会話をしながら食事を楽しんでいても、噛み数は勿
論のこと、噛み速度までもが表示されるので、食べる速
さ、及び食物を飲み込むタイミングを正確に知ることが
でき、健康の維持、増進に大いに役立つ。そして、会話
をしながら食事を楽しむことができる上に噛み速度も表
示されるので、ゆっくり食事する習慣を身につけること
ができるという利点も有している。

【００３４】なお、図１の構成において、第２データＹ
に応答して噛み速度が所定値より速くなった場合にこれ
を検出して警報音（ブザー音等）を出力する構成とすれ
ば、なお一層効果的である。また、第１データＸに応答
し所定の噛み回数に達したときに信号音を出力して計数
回路７の計数内容を零帰させる構成とすることもでき
る。この構成によれば、会話しながらの食事でも食物を
飲み込むタイミングを確実に知ることができる。

【００３５】また、喋らないで食べ物を噛んでその時の
噛み数を自分で数えておき、この計数値と本装置による
計数値とを比較し、その差異に基づいて可変抵抗器６２
Ａ、６２Ｂを調節し、レベル範囲データＤＡ及び継続時
間データＤＢを変更することにより噛み数を正確に計数
することができるようにすることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、食事中に
会話をしていても食物の噛み数を計数することができる
ので、食事を楽しみながら噛み数の管理を確実に行うこ
とができ、健康の維持増進に役立つ。したがって、専門
家が指導する「食物は３０回以上噛むと良い。ゆっくり
たべる。」等が良く守られて健康維持に大いに役立つほ
か、病院での食事療法、スポーツ医学、学校給食、家庭
での食事健康法等に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図。

【図２】図１の装置における信号処理を説明するための
各部の波形図。

【符号の説明】

１ 噛み数計数装置 ２ 骨伝導マイクロフォン ３ 本体部 ４ バンドパスフィルタ回路 ５ 信号処理部 ６ 噛み音特性データ供給部 ７ 計数回路 ８ 表示部 Ｄ１ レベル範囲基本データ Ｄ２ 継続時間基本データ ＤＡ レベル範囲データ ＤＢ 継続時間データ Ｓ１ 電気的出力信号 Ｓ２ フィルタ出力信号 Ｓ４ 処理出力信号 Ｘ 第１データ Ｙ 第２データ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 口の中に入れた食物の噛み数を計数する
   ための噛み数計数装置において、 口腔内で発生する音を集音するための骨伝導マイクロフ
   ォンと、 該骨伝導マイクロフォンからの電気的出力のうち噛み音
   成分特有の周波数帯の信号のみを取り出すためのフィル
   タ手段と、 １回当りの噛み音を特徴づけるための継続時間データと
   レベル範囲データとを供給するためのデータ供給手段
   と、 前記フィルタ手段と該データ供給手段とに応答し前記フ
   ィルタ手段からの出力信号のうち前記継続時間データと
   前記レベル範囲データとに従う信号成分のみを抽出する
   ための信号処理手段と、 該信号処理手段によって抽出された信号に基づいて噛み
   数を計数するための計数手段と、 該計数手段に応答し噛み数を表示するための表示手段と
   を備えて成ることを特徴とする噛み数計数装置。