特許 7628226 電気味覚提示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-31

(45)【発行日】2025-02-10

(54)【発明の名称】電気味覚提示装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 1/36 20060101AFI20250203BHJP

【ＦＩ】

A61N1/36

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023208670

(22)【出願日】2023-12-11

【審査請求日】2023-12-11

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】522294969

【氏名又は名称】株式会社ＵＢｅｉｎｇ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】福島 大喜

【審査官】鈴木 敏史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１５１７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６４３６７５６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０２１－１７１２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０２８６７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－２２７２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００２７５０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】NAKAMURA, Hiromi, et al.，Method of Modifying Spatial Taste Location Through Multielectrode Galvanic Taste Stimulation，IEEE Access，2021年，Vol. 9，pp. 47603-47614，ISSN 2169-3536

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ １／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人体への電気刺激によって電気味覚を提示する電気味覚提示装置であって、
前記人体の左顎の上方に当接される細長形状の第１電極と、前記人体の左顎の下方に当接される細長形状の第２電極、又は、前記人体の右顎の上方に当接される細長形状の第１電極と、前記人体の右顎の下方に当接される細長形状の第２電極、
前記第１電極と前記第２電極との間に電気信号を印加する電気信号発生部、
を備え、
前記第１電極および前記第２電極によって前記人体の味覚器官に前記電気信号を印加することで前記人体に電気味覚を提示する電気味覚提示装置。

【請求項2】

人体への電気刺激によって電気味覚を提示する電気味覚提示装置であって、
前記人体の左顎の上方に当接される複数の第１電極と、前記人体の左顎の下方に当接される複数の第２電極、又は、前記人体の右顎の上方に当接される複数の第１電極と、前記人体の右顎の下方に当接される複数の第２電極、
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との間に電気信号を印加する電気信号発生部、
を備え、
前記複数の第１電極および前記複数の第２電極によって前記人体の味覚器官に前記電気信号を印加することで前記人体に電気味覚を提示する電気味覚提示装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電気味覚提示装置であって、
前記電気信号発生部は、前記第１電極が陽極であって前記第２電極が陰極である陽極電気刺激状態または前記第１電極が陰極であって前記第２電極が陽極である陰極電気刺激状態を所定時間毎に切り替えて前記電気信号を印加する、
電気味覚提示装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の電気味覚提示装置であって、
前記電気信号発生部は、前記電気信号の大きさについて、第１値から第２値まで、第１所定間隔毎に第３値ずつ増大させる、
電気味覚提示装置。

【請求項5】

請求項４に記載の電気味覚提示装置であって、
前記電気信号発生部は、前記電気信号の大きさについて、前記第２値から第４値まで、前記第１所定間隔より長い第２所定間隔毎に第５値ずつ増大させる、
電気味覚提示装置。

【請求項6】

請求項１または請求項２に記載の電気味覚提示装置であって、
前記電気信号発生部は、前記人体の迷走神経が刺激されるように前記電気信号を印加する、
電気味覚提示装置。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載の電気味覚提示装置であって、
前記電気信号発生部は、前記人体の嚥下関与筋が刺激されるように前記電気信号を印加する、
電気味覚提示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気味覚提示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

健康被害の誘因の一つとして塩分や糖分の取りすぎが報告されている。一方で塩分量を抑えた減塩食が推奨されているが、一般的に食事に対する充足感を低下させている。

【0003】

食事に対する充足感を低下させる「薄味」とされる減塩食であっても満足できるような十分な味覚を提示する方法として、ユーザの口腔内の味覚器官に電気刺激を与えることにより味覚を電気的に提示する手法が開示されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、ユーザの頭部に電気信号を印加する電極を装着する味覚電気刺激装置が開示されている。また、特許文献２には、ユーザの指先に電極を設置し、導電性を有した箸やフォークなどの食器と食材を介して電気信号を印加する電気味覚提示装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－４２９９１号公報

【文献】特開２０２１－４５３９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示されている味覚電気刺激装置や、特許文献２に開示されている電気味覚提示装置においては、ユーザの口腔内の味覚器官に電気刺激を与える際、ユーザに痛みや違和感が生じるおそれ、ひいてはユーザに対する味覚の提示効果が低減するおそれがあるという問題があった。

【0007】

本発明の目的は、ユーザに対する味覚の提示効果の低減を抑制することが可能な電気味覚提示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によれば、以下の構成の電気味覚提示装置が提供される。
［１］人体への電気刺激によって電気味覚を提示する電気味覚提示装置であって、前記人体の顎の第１部分に当接される細長形状の第１電極と、前記人体の顎の第２部分に当接される細長形状の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に電気信号を印加する電気信号発生部と、を備え、前記第１電極および前記第２電極によって前記人体の味覚器官に前記電気信号を印加することで前記人体に電気味覚を提示する電気味覚提示装置。
［２］人体への電気刺激によって電気味覚を提示する電気味覚提示装置であって、前記人体の顎の第１部分に当接される複数の第１電極と、前記人体の顎の第２部分に当接される複数の第２電極と、前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との間に電気信号を印加する電気信号発生部と、を備え、前記複数の第１電極および前記複数の第２電極によって前記人体の味覚器官に前記電気信号を印加することで前記人体に電気味覚を提示する電気味覚提示装置。

【0009】

本発明によれば、電気信号を印加するために人体の顎の第１部分に当接される第１電極と、人体の顎の第２部分に当接される第２電極との形状を細長形状とすることにより、ユーザの口腔内の味覚器官に電気刺激を与える際、顎に対する電気信号の印加範囲を分散してユーザに痛みや違和感が生じるおそれを抑制し、ひいてはユーザに対する味覚の提示効果の低減を抑制することができる。また、本発明によれば、電気信号を印加するために人体の顎の第１部分に当接される第１電極を複数に分けるとともに、人体の顎の第２部分に当接される第２電極を複数に分けることにより、ユーザの口腔内の味覚器官に電気刺激を与える際、顎に対する電気信号の印加範囲を分散してユーザに痛みや違和感が生じるおそれを抑制し、ひいてはユーザに対する味覚の提示効果の低減を抑制することができる。

【0010】

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
［３］［１］または［２］に記載の電気味覚提示装置であって、前記電気信号発生部は、前記第１電極が陽極であって前記第２電極が陰極である陽極電気刺激状態または前記第１電極が陰極であって前記第２電極が陽極である陰極電気刺激状態を所定時間毎に切り替えて前記電気信号を印加する、電気味覚提示装置。
［４］［１］～［３］の何れかに記載の電気味覚提示装置であって、前記電気信号発生部は、前記電気信号の大きさについて、第１値から第２値まで、第１所定間隔毎に第３値ずつ増大させる、電気味覚提示装置。
［５］［４］に記載の電気味覚提示装置であって、前記電気信号発生部は、前記電気信号の大きさについて、前記第２値から第４値まで、前記第１所定間隔より長い第２所定間隔毎に第５値ずつ増大させる、電気味覚提示装置。
［６］［１］～［５］の何れかに記載の電気味覚提示装置であって、前記電気信号発生部は、前記人体の迷走神経が刺激されるように前記電気信号を印加する、電気味覚提示装置。
［７］［１］～［５］の何れかに記載の電気味覚提示装置であって、前記電気信号発生部は、前記人体の嚥下関与筋が刺激されるように前記電気信号を印加する、電気味覚提示装置。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ユーザに対する味覚の提示効果の低減を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】人体への電気刺激によって電気味覚を提示する様子を示す図である。

【図2】電気味覚提示装置が設けられるマスクの構成を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る電気味覚提示装置の機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

【0014】

図１は、電気味覚提示装置１０を使用し、人体（以下、「ユーザＵ」と称する）への電気刺激によって電気味覚を提示する様子を示す図である。電気味覚提示装置１０は、例えば、紐をユーザＵの右耳および左耳に掛け、ユーザＵの顎（口元の下方で顔の中心である下顎骨の中央部分）を覆うように装着可能なマスク１に設けられる。電気味覚提示装置１０は、ユーザＵの顎の印可部位２（本発明の「第１部分」に対応）に当接される細長形状の第１電極１５（図２を参照）と、ユーザＵの顎の印可部位３（本発明の「第２部分」に対応）に当接される細長形状の第２電極１６（図２を参照）との間に電気信号を印加して顎周辺部で閉回路を形成し、ひいてはユーザＵの味覚器官に電気信号を印加することでユーザＵに電気味覚を提示する。

【0015】

図３は、電気味覚提示装置１０が設けられるマスク１の構成を示す図である。図３に示すように、マスク１の裏側面（ユーザＵの顔への装着面）には、ユーザＵの顎の印可部位２に当接されるように細長形状の第１電極１５が取り付けられ、ユーザＵの顎の印可部位３に当接されるように細長形状の第２電極１６が取り付けられている。

【0016】

本実施形態では、印可部位２は、ユーザＵの右顎の前面または後面である。また、印可部位３は、ユーザＵの左顎の前面または後面である。なお、印可部位２は、ユーザＵの右顎の上方および下方の一方の前面または後面であり、印可部位３は、ユーザＵの右顎の上方および下方の他方の前面または後面であっても良い。また、印可部位２は、ユーザＵの左顎の上方および下方の一方の前面または後面であり、印可部位３は、ユーザＵの左顎の上方および下方の他方の前面または後面であっても良い。

【0017】

図２は、本発明の実施形態に係る電気味覚提示装置１０の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、電気味覚提示装置１０は、その構成として制御部１１、記憶部１２、電気信号発生部１３、バッテリー部１４、第１電極１５および第２電極１６を備える。

【0018】

制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等であり、電気味覚提示装置１０の全体の動作を制御する。

【0019】

記憶部１２の一部は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成されており、制御部１１による各種プログラムに基づく処理の実行時のワークエリア等として用いられる。

【0020】

また、記憶部１２の一部は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリまたはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）であり、各種データおよび制御部１１の処理に利用されるプログラム等を保存する。記憶部１２は、各種情報および処理結果等を記録しておくための１以上のテーブル等を含むデータベースを保持することが可能である。

【0021】

記憶部１２に記憶されるプログラムは、例えば、電気味覚提示装置１０の基本的な機能を実現するためのＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、各種ハードウェアを制御するためのドライバ、各種機能を実現するためのプログラム等である。

【0022】

電気信号発生部１３は、制御部１１の制御を受けて第１電極１５と第２電極１６との間に電気信号を印加する。例えば、電気信号発生部１３は、第１電極１５を陽極に設定し、第２電極１６を陰極に設定して、第１電極１５と第２電極１６との間に電気信号を印加する（陽極電気刺激状態）。または、電気信号発生部１３は、第１電極１５を陰極に設定し、第２電極１６を陽極に設定して、第１電極１５と第２電極１６との間に電気信号を印加する（陰極電気刺激状態）。第１電極１５と第２電極１６との間に電気信号が印加されると、その印加された電気信号により口腔内の味覚器官に味覚調整電流が流れて口腔内の味覚の増強、抑止または提示が行われる。

【0023】

電気信号発生部１３は、味覚を惹起、抑制するため、電気信号の振幅、周波数、波形、断続時間等を組み合わせた様々な波形の電気信号を発生する。

【0024】

電気信号発生部１３は、電気信号の振幅、周波数、波形、断続時間等を様々に組み合わせることで塩味、酸味、苦味、甘味、うま味を増強または抑制することができる。また、電気信号発生部１３は、塩味、酸味、苦味、甘味、うま味のそれぞれを個別に増強または抑制することにより味覚を提示することができる。

【0025】

また、電気信号発生部１３は、電気信号の振幅、周波数、波形、断続時間等を様々に組み合わせることで渋味、辛味、脂肪味、えぐ味、冷涼感、こく、濃厚さを増強、抑制し、さらにこれら呈味の広がりや持続感を提示することで、食事から得られる「おいしさ」を提供することができる。

【0026】

本実施形態においては、ユーザＵの顎の印可部位２に細長形状の第１電極１５が当接されるとともに、ユーザＵの顎の印可部位３に細長形状の第２電極１６が当接されることにより、ユーザＵの口腔内の味覚器官に電気刺激を与える際、顎に対する電気信号の印加範囲を分散してユーザＵに痛みや違和感が生じるおそれを抑制し、ひいてはユーザＵに対する味覚の提示効果の低減を抑制することができる。

【0027】

なお、電気信号発生部１３は、ユーザＵに痛みや違和感が生じる箇所の偏りを低減させる観点から、第１電極１５が陽極であって第２電極１６が陰極である陽極電気刺激状態、または第１電極１５が陰極であって第２電極１６が陽極である陰極電気刺激状態を所定時間（例えば、数ミリ秒）毎に切り替えて電気信号を印加しても良い。

【0028】

また、電気信号発生部１３は、電気信号の大きさを段階的に増大させることでユーザＵに生じる皮膚違和感や痛みをより緩和させる（つまり、皮膚違和感や痛みに段階的に慣れさせながら電気信号を大きくする）観点から、電気信号の大きさについて、第１値（例えば、０．５ｍＡ）から第２値（例えば、１．０ｍＡ）まで、第１所定間隔（例えば、５秒）毎に第３値（例えば、０．１ｍＡ）ずつ増大させても良い。この場合、電気信号発生部１３は、電気信号の大きさについて、第２値（例えば、１．０ｍＡ）から第４値（例えば、１．５ｍＡ）まで、第１所定間隔（例えば、５秒）より長い第２所定間隔（例えば、１０秒）毎に第５値（例えば、０．１ｍＡ）ずつ増大させても良い。

【0029】

また、電気信号発生部１３は、ユーザＵに生じる皮膚違和感や痛みをより緩和させる観点から、第１所定期間（例えば、３分）電気信号を印加する毎に、第２所定期間（例えば、１分）電気信号の印加を停止しても良い。

【0030】

バッテリー部１４は、例えば、電気味覚提示装置１０の各部（例えば、制御部１１や電気信号発生部１３など）に供給する電力を蓄える。バッテリー部１４は、例えば、放電および充電を繰り返し可能である。なお、電気味覚提示装置１０は、バッテリー部１４に代えて、または加えて、電源コードを介して外部電源から電力の供給を受けても良い。この場合、電源コードは、特に制限されず、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子がついたコードであっても良い。

【0031】

以上詳しく説明したように、本実施形態では、電気味覚提示装置１０は、人体（ユーザＵ）の顎の第１部分（印可部位２）に当接される細長形状の第１電極１５と、人体（ユーザＵ）の顎の第２部分（印可部位３）に当接される細長形状の第２電極１６と、第１電極１５と第２電極１６との間に電気信号を印加する電気信号発生部１３とを備える。そして、電気味覚提示装置１０は、第１電極１５および第２電極１６によって人体（ユーザＵ）の味覚器官に電気信号を印加することで人体（ユーザＵ）に電気味覚を提示する。

【0032】

このように構成した本実施形態によれば、ユーザＵの口腔内の味覚器官に電気刺激を与える際、顎に対する電気信号の印加範囲を分散してユーザＵに痛みや違和感が生じるおそれを抑制し、ひいてはユーザＵに対する味覚の提示効果の低減を抑制することができる。

【0033】

なお、上記実施形態では、ユーザＵの顎の印可部位２に細長形状の第１電極１５が当接され、ユーザＵの顎の印可部位３に細長形状の第２電極１６が当接される例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、ユーザＵの顎の印可部位２に複数の第１電極１５が分けて当接され、ユーザＵの顎の印可部位３に複数の第２電極１６が分けて当接されても良い。この場合でも、ユーザＵの口腔内の味覚器官に電気刺激を与える際、顎に対する電気信号の印加範囲を分散してユーザＵに痛みや違和感が生じるおそれを抑制し、ひいてはユーザＵに対する味覚の提示効果の低減を抑制することができる。

【0034】

また、上記実施形態において、電気信号発生部１３は、ユーザＵの迷走神経が刺激されるように電気信号を印加しても良い。この場合、ユーザＵの味覚器官に電気信号を印加しつつ、ユーザＵの迷走神経が刺激されるような顎の位置に第１電極１５および第２電極１６を当接できれば良い。ユーザＵの迷走神経が刺激されると、ユーザＵに電気味覚を提示する効果に加えて、疼痛緩和効果（例えば、頭痛、腰痛、肩こりの緩和や、腎臓病の改善）、満腹中枢に対する刺激作用による肥満症の緩和効果などを得ることができる。なお、電気信号発生部１３は、頭痛、腰痛、肩こりの緩和効果を得るため、ユーザＵの頭痛、腰痛、肩こりの関与、関連筋や、三叉神経が刺激されるように電気信号を印加しても良い。

【0035】

また、上記実施形態において、電気信号発生部１３は、ユーザＵの嚥下関与筋が刺激されるように電気信号を印加しても良い。この場合、ユーザＵの味覚器官に電気信号を印加しつつ、ユーザＵの嚥下関与筋が刺激されるような顎の位置に第１電極１５および第２電極１６を当接できれば良い。ユーザＵの嚥下関与筋が刺激されると、ユーザＵに電気味覚を提示する効果に加えて、嚥下運動の誘発効果（嚥下障害の改善効果）などを得ることができる。なお、電気信号発生部１３は、嚥下運動の誘発効果（嚥下障害の改善効果）を得るため、ユーザＵの上喉頭神経（感覚神経）が刺激されるように電気信号を印加しても良い。

【0036】

以上、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0037】

１：マスク、２，３：印可部位、１０：電気味覚提示装置、１１：制御部、１２：記憶部、１３：電気信号発生部、１４：バッテリー部、１５：第１電極、１６：第２電極

【要約】

【課題】ユーザに対する味覚の提示効果の低減を抑制することが可能な電気味覚提示装置を提供する。
【解決手段】電気味覚提示装置は、人体の顎の第１部分に当接される細長形状の第１電極と、人体の顎の第２部分に当接される細長形状の第２電極と、第１電極と第２電極との間に電気信号を印加する電気信号発生部とを備える。または、電気味覚提示装置は、人体の顎の第１部分に当接される複数の第１電極と、人体の顎の第２部分に当接される複数の第２電極と、複数の第１電極と複数の第２電極との間に電気信号を印加する電気信号発生部とを備える。電気味覚提示装置は、第１電極および第２電極によって人体の味覚器官に電気信号を印加することで人体に電気味覚を提示する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】