歯根膜の柔軟性と受容特性に基づく食感センサを用いた食感計測に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25350094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 食生活学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 中本 裕之 神戸大学, システム情報学研究科, 助教 (30470256)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 食感センサ / フードテクスチャ / 食感知覚 / 食感計測 / 咀嚼運動

研究成果の概要

本研究の目的は、食感センサと咀嚼運動機構に食感知覚処理方法を組み合わせた食感計測システムの実現及び食感知覚の定量化である。ヒトは歯根と歯槽骨の間でクッションの役割を担う歯根膜という組織をもち、咀嚼時の歯根膜の伸縮を同膜内にある応答特性の異なる2種類の受容器によって検出し、最終的に脳内において食感として知覚する。この食感知覚の可能な計測システム実現のため、永久磁石と磁気素子群を用いて歯に相当する接触子の変位と、振動を計測できる食感センサを実現した。また、ヒトの咀嚼運動と同じ軌道と速度を実現可能な咀嚼運動機構を構成した。さらに、神経回路モデルを用いた知覚処理による食感判別手法を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] ヒトの歯の構造を持つ食感センサ (2016)
  • 著者名/発表者名: 西久保大輔、中本裕之、小林太、小島史男
  • 雑誌名: 日本食品科学工学会誌 巻: 6
  • NAID: 130005253874
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Estimation of Displacement and Rotation by Magnetic Tactile Sensor Using Stepwise Regression Analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nakamoto, Taketo Wakabayashi, Futoshi Kobayashi, and Fumio Kojima
  • 雑誌名: Journal of Sensors 巻: 2014 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1155/2014/459059
  • NAID: 120005647291
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Food Texture Classification Using Magnetic Sensor and Principal Component (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Nakamoto, Daisuke Nishikubo, Shuhei Okada, Futoshi Kobayashi. Fumio Kojima
  • 学会等名: The Third International Conference on Computing Measurement Control and Sensor Network - 2016
  • 発表場所: 島根県立産業交流会館（島根県・松江市）
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会
• [学会発表] 2種類の異なる検出素子をもつ食感センサの神経回路モデルによる識別 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中本裕之, 岡田崇平, 西久保大輔, 小林太, 小島史男
  • 学会等名: 第43回知能システムシンポジウム
  • 発表場所: 室蘭工業大学（北海道・室蘭市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] Development of Food Texture Sensor Using Two Magnetic Sensing Elements (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki NAKAMOTO, Daisuke NISHIKUBO, Futoshi KOBAYASHI, Fumio KOJIMA
  • 学会等名: 2015 IEEE Symposium on Robotic Intelligence in Informationally Structured Space
  • 発表場所: Cape Town International Convention Centre (Cape Town ・South Africa)
  • 年月日: 2015-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] 磁気抵抗素子とインダクタを有する食感センサの応答評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西久保大輔, 中本裕之, 小林太, 小島史男
  • 学会等名: 第32回センシングフォーラム
  • 発表場所: 大阪電気通信大学（大阪府・寝屋川市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 磁気式食感センサを用いたフードテクスチャ計測の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西久保大輔, 中本裕之, 小林太, 小島史男
  • 学会等名: 日本食品科学工学会第62回大会講演会
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2015-08-27
• [学会発表] 歯の構造に基づいた食感センサの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 初瀬仁志, 小島史男, 小林太, 中本裕之
  • 学会等名: 第57回システム制御情報学会研究発表講演会（SCI'13）
  • 発表場所: 兵庫県民会館
• [学会発表] 歯の構造に基づいた食感センサの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 初瀬仁志, 中本裕之, 小林太, 小島史男
  • 学会等名: 日本食品科学工学会第60回記念大会講演会
  • 発表場所: 実践女子大学