食品開發(fā)支援裝置、食品開發(fā)方法、食品制造方法、飲食教育支援裝置及飲食教育方法
【專利摘要】解析咽下現(xiàn)象來開發(fā)容易食用的或者容易飲用的食品。口腔建模部（10），形成口腔模型（11）；器官特性設(shè)定部（20），設(shè)定各口腔器官的器官特性；器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部（30），設(shè)定各口腔器官的運(yùn)動(dòng)；食品物性設(shè)定部（40），設(shè)定食品的物性；輸入部（81），向口腔輸入模擬食品；運(yùn)動(dòng)解析部（50，使用粒子法，對(duì)口腔器官模型（11）中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品（41）的行為進(jìn)行解析；評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部（83B），根據(jù)解析結(jié)果，記錄食品的食用容易度、飲用容易度的評(píng)價(jià)結(jié)果；食品試制結(jié)果記錄部（83C），記錄以具有基于評(píng)價(jià)結(jié)果而被視為適當(dāng)?shù)氖称返奈镄缘姆绞竭m當(dāng)?shù)卦O(shè)定制造條件進(jìn)行了試制的結(jié)果；制造條件決定部（84），基于食品試制結(jié)果記錄部（83C）中記錄的試制結(jié)果，決定用于將食品的物性設(shè)為由物性決定部（70）決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件。
【專利說明】食品開發(fā)支援裝置、食品開發(fā)方法、食品制造方法、飲食教育支援裝置及飲食教育方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品開發(fā)支援裝置、食品開發(fā)方法、食品制造方法、飲食教育(Foodeducation)支援裝置及飲食教育方法。詳細(xì)地講，關(guān)于將使用粒子法對(duì)通過口腔、進(jìn)而咽喉時(shí)的流體?食物塊的行為進(jìn)行解析的咽下模擬方法加以利用的食品開發(fā)支援裝置、食品開發(fā)法、食品制造方法、飲食教育支援裝置及飲食教育方法。
【背景技術(shù)】
[0002]咽下動(dòng)作、特別是咽下時(shí)的食品物性和口腔器官的運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，要正確地掌握現(xiàn)象本身是非常困難的。但是，在醫(yī)療或護(hù)理的現(xiàn)場(chǎng)，為了防止老齡者、殘障者發(fā)生誤咽、誤飲，不斷進(jìn)行著各種摸索，努力減少誤咽?誤飲風(fēng)險(xiǎn)。此外，鑒于如今的由魔芋膠凍引起的窒息事故，認(rèn)識(shí)到了食品都需要用客觀的數(shù)值或指標(biāo)來保證食品的安全性。
[0003]關(guān)于咽下現(xiàn)象的解釋，有如下兩個(gè)方法，即，咽下造影或肌電位測(cè)定等直接得到生物體信息的方法、以及使用咽下機(jī)器人或數(shù)值模擬等來間接地得到信息的方法。
[0004]圖20示出了咽下造影(X射線攝影像)的例子。在左圖，液體49處于口腔內(nèi)，在中圖，液體的一部分流入咽喉，在右圖，液體被飲入而變沒了。
[0005]圖21示出了肌電位測(cè)定的例子。對(duì)咬肌和舌骨上肌肉群安裝電極來測(cè)定肌電位波形。對(duì)肌電位波形進(jìn)行積分而算出肌活動(dòng)量。
[0006]直接得到生物體信息的方法一方面能夠掌握咽下時(shí)的正確行為，而另一方面卻存在為了獲取各種條件下的數(shù)據(jù)而給受檢者帶來很大負(fù)擔(dān)的缺點(diǎn)。
[0007]另ー方面，作為間接地得到信息的方法之一，有咽下機(jī)器人(參照非專利文獻(xiàn)I)的利用。咽下機(jī)器人對(duì)于理解咽下現(xiàn)象的簡(jiǎn)易原理是充分有用的，但是，對(duì)機(jī)器人的口腔器官的行為、構(gòu)造進(jìn)行變更并不容易。
[0008]此外，以往進(jìn)行的是與生物體內(nèi)的流體?固形物等食物塊的行為有關(guān)的數(shù)值解析。關(guān)于流體，進(jìn)行使用了用被稱作網(wǎng)格的格子對(duì)解析對(duì)象區(qū)域內(nèi)進(jìn)行劃分、對(duì)其格子點(diǎn)、格子內(nèi)部的物理量(速度、溫度、壓力)進(jìn)行解析的格子法的計(jì)算(參照非專利文獻(xiàn)2)。此外，在將食物塊作為半固體來處理的情況下，進(jìn)行使用了有限要素法等、機(jī)械部件的構(gòu)造解析手法的計(jì)算(參照非專利文獻(xiàn)3)。
[0009]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)
[0011]非專利文獻(xiàn)1:小林等，ロボテイクス?メカトロ二クス講演會(huì)講演概要集，2005，117
[0012]非專利文獻(xiàn)2:神津等，化學(xué)工學(xué)會(huì)秋季大會(huì)講演要g集41次，2009，P09
[0013]非專利文獻(xiàn)3:水沼等，日本機(jī)械學(xué)會(huì)年次大會(huì)講演論文集，2005 (2),83-84

【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]但是，在作為以往的數(shù)值解析的主流的格子法中，很難捕捉到實(shí)際咽下時(shí)的流體?食物塊所呈現(xiàn)的、表面的大變形及飛沫化等現(xiàn)象，要再現(xiàn)實(shí)際現(xiàn)象是非常困難的。于是，發(fā)明人在與本申請(qǐng)同日申請(qǐng)的“咽下模擬裝置及方法”中提出了能夠容易近似地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象的咽下模擬裝置及咽下模擬方法。
[0016]本發(fā)明的目的在于使用該咽下模擬方法對(duì)咽下現(xiàn)象進(jìn)行解析，開發(fā)出容易食用的或者容易飲用的食品。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]為了解決上述課題，本發(fā)明的第一方式所涉及的咽下模擬裝置200A例如圖11所示那樣具備:口腔建模部10，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型11 (參照?qǐng)D3);器官特性設(shè)定部20，設(shè)定口腔模型11中的各口腔器官的器官特性；器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部30，設(shè)定口腔模型11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)；食品物性設(shè)定部40，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品、醫(yī)藥品或者準(zhǔn)醫(yī)藥品(quas1- drug)(以下稱作食品等)及其物性；輸入部81，向口腔輸入將食品等模型化了的模擬食品；運(yùn)動(dòng)解析部50，使用粒子法，對(duì)口腔器官模型11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41 (參照?qǐng)D4)的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析；顯示部82，將由運(yùn)動(dòng)解析部50解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，顯示在動(dòng)態(tài)畫面上；評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B，根據(jù)模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，記錄食品等的食用容易度、飲用容易度的評(píng)價(jià)結(jié)果；物性決定部70，決定基于評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B中記錄的評(píng)價(jià)結(jié)果而被視為適當(dāng)?shù)氖称返鹊奈镄?；食品試制結(jié)果記錄部83C，記錄以具有由物性決定部70決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘姆绞竭m當(dāng)?shù)卦O(shè)定制造條件來進(jìn)行了試制的結(jié)果；以及制造條件決定部84，基于食品試制結(jié)果記錄部83C中記錄的試制結(jié)果，決定用于將食品等的物性設(shè)為由物性決定部70決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件。
[0019]在此，口腔器官由口腔壁12、食道13、氣道14、舌頭15、軟腭16、會(huì)厭(也稱作喉頭蓋)17等構(gòu)成(參照?qǐng)D3)。口腔壁12由硬腭(靠前側(cè))和軟腭16 (靠里側(cè))構(gòu)成。軟腭16是硬腭后方的柔軟的粘膜狀的部分，包括腭帆和腭垂。腭帆在咽下時(shí)對(duì)鼻腔和口腔進(jìn)行遮擋。腭垂是從腭帆下垂的部位?？谇荒Ｐ?1包含上述各口腔器官而構(gòu)成。食道13及氣道14只包含入口部分即可。口腔模型11優(yōu)選與口腔器官的實(shí)際運(yùn)動(dòng)相應(yīng)地被形成，但是，為了使解析簡(jiǎn)單?容易化，也可以限定可動(dòng)部分。各口腔器官的器官特性包含尺寸、是弾性體還是剛體，在是弾性體的情況下，包含有弾性系數(shù)等。各口腔器官的運(yùn)動(dòng)包含有移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、周期性的運(yùn)動(dòng)等。作為食品等的物性，如果食品是液體，則包含液量?粘度?表面張カ?比重，如果是半固體(雖然有塑性但是不具有流動(dòng)性)，則包含量?粘度?比重?屈服點(diǎn)?屈服點(diǎn)應(yīng)カ?粘度的滑動(dòng)速度依存性?動(dòng)態(tài)粘彈性?靜態(tài)粘彈性?壓縮應(yīng)力?附著性?凝結(jié)性，如果是固體，則包含形狀?尺寸?弾性系數(shù)?拉伸強(qiáng)度?屈服點(diǎn)?屈服點(diǎn)應(yīng)カ?粘度的滑動(dòng)速度依存性?動(dòng)態(tài)粘彈性?靜態(tài)粘彈性?壓縮應(yīng)力?斷裂應(yīng)カ?斷裂變形?硬度?附著性?凝結(jié)性等。此外，所謂模擬食品的咽下時(shí)的行為典型地是指從口腔經(jīng)由咽喉而向食道移動(dòng)的行為，但也可能是不到達(dá)咽喉或食道而返回到口腔的情況或進(jìn)入到了氣道或鼻腔中的情況。
[0020]輸入部81包括例如鼠標(biāo)或鍵盤，通過該向口腔模型11的口腔內(nèi)部拖拽鼠標(biāo)，來輸入模擬食品(包含模擬醫(yī)藥品或者模擬準(zhǔn)醫(yī)藥品)。此外，也可以是，設(shè)置有食品輸入設(shè)定部45 (參照?qǐng)D11)，預(yù)先設(shè)定模擬食品及其投入場(chǎng)所和投入時(shí)間，自動(dòng)地投入模擬食品。運(yùn)動(dòng)解析部50使用粒子法來進(jìn)行解析,例如能夠使用MSP (Moving particle-Sem1-1mplicit:移動(dòng)粒子半隱式)法。顯示部82的“顯示在動(dòng)態(tài)畫面上”典型地使用向液晶顯示器等的動(dòng)態(tài)畫面上的顯示。通過顯示動(dòng)態(tài)畫面，有助于評(píng)價(jià)者觀察動(dòng)態(tài)畫面來進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是也有自動(dòng)地進(jìn)行評(píng)價(jià)的情況(參照第二方式)。在評(píng)價(jià)者進(jìn)行評(píng)價(jià)的情況下，評(píng)價(jià)者觀測(cè)動(dòng)態(tài)畫面并且從輸入部81向在顯示部82上顯示的評(píng)價(jià)表中輸入評(píng)價(jià)結(jié)果。
[0021]通過本方式這樣構(gòu)成，食品開發(fā)支援裝置200A對(duì)口腔模型11，設(shè)定器官特性、ロ腔器官的運(yùn)動(dòng)、食品的物性，使用粒子法來對(duì)食品的行為進(jìn)行解析，所以能夠容易近似地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象。然后，使用容易地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象的該咽下模擬方法來對(duì)咽下現(xiàn)象進(jìn)行解析，能夠開發(fā)出容易食用的或者容易飲用的食品。
[0022]此外，本發(fā)明的第二方式所涉及的食品開發(fā)支援裝置200B在第一方式的基礎(chǔ)上，例如圖16所示，具備根據(jù)動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品41的咽下時(shí)的行為來評(píng)價(jià)食品等的食用容易度及/或飲用容易度的評(píng)價(jià)部60，動(dòng)態(tài)畫面是為了模擬地顯示由運(yùn)動(dòng)解析部50解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41?44的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果而在虛擬空間中形成的虛擬動(dòng)態(tài)畫面，評(píng)價(jià)部60通過虛擬動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品的行為是否滿足預(yù)先設(shè)定的條件來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0023]在此，所謂虛擬動(dòng)態(tài)畫面是指在個(gè)人計(jì)算機(jī)PC的虛擬空間中形成的虛擬的動(dòng)態(tài)畫面，但是是與顯示到了顯示部82上的情況下的動(dòng)態(tài)畫面之間內(nèi)容相同的動(dòng)態(tài)畫面。在自動(dòng)地進(jìn)行評(píng)價(jià)的情況下，在計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置模擬畫面顯示部82A，在存儲(chǔ)部83中設(shè)置評(píng)價(jià)條件存儲(chǔ)部83A，將解析結(jié)果動(dòng)態(tài)地顯不在ホ旲擬畫面顯不部82A的虛擬動(dòng)態(tài)畫面上，并將其與評(píng)價(jià)條件存儲(chǔ)部83A的評(píng)價(jià)條件進(jìn)行對(duì)照來進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果被自動(dòng)地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部83的評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B中。此外。模擬畫面顯示部82A也隸屬于顯示部82，虛擬動(dòng)態(tài)畫面也隸屬于顯示部82的動(dòng)態(tài)畫面。另外，這樣的在虛擬動(dòng)態(tài)畫面上動(dòng)態(tài)地顯示的情況也被包含在“顯示在動(dòng)態(tài)畫面上”中。此外，所謂預(yù)先設(shè)定的條件是指，例如，不進(jìn)入氣道、不堵塞食道、不附著在舌頭上或食道上、從口腔內(nèi)導(dǎo)入起至食道通過為止的時(shí)間為規(guī)定的范圍內(nèi)、壁面受到的應(yīng)カ為規(guī)定的值以下、壁面上的剪切應(yīng)カ為規(guī)定的值以下，等等。通過如本方式那樣構(gòu)成，將虛擬動(dòng)態(tài)畫面與評(píng)價(jià)條件存儲(chǔ)部83A中存儲(chǔ)的評(píng)價(jià)條件進(jìn)行對(duì)照，能夠自動(dòng)地評(píng)價(jià)食品等的食用容易度及/或飲用容易度。
[0024]為了解決上述課題，本發(fā)明的第三方式所涉及的食品開發(fā)方法例如圖12所示，包括:口腔建模步驟(S010)，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型11 ;器官特性設(shè)定步驟(S020)，設(shè)定口腔模型11中的各口腔器官的器官特性；器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟(S030)，設(shè)定口腔模型11中的各ロ腔器官的運(yùn)動(dòng)；食品物性設(shè)定步驟(S040 )，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品等及其物性；輸入步驟(S050)，向口腔輸入將食品等模型化了的模擬食品；運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)，使用粒子法來對(duì)口腔器官模型11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析；顯示步驟(S070)，將運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，顯示在動(dòng)態(tài)畫面上；評(píng)價(jià)步驟(S080)，根據(jù)模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，評(píng)價(jià)食品的食用容易度、飲用容易度；物性決定步驟(S090)，決定評(píng)價(jià)步驟(S080)中被視為適當(dāng)?shù)氖称返鹊奈镄裕皇称吩囍撇襟E(S110)，以具有在物性決定步驟(S090)中決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘姆绞竭m當(dāng)?shù)卦O(shè)定制造條件來進(jìn)行試制；以及制造條件決定步驟(S120)，基于食品試制步驟(SllO)的結(jié)果，決定用于將食品等的物性設(shè)為在物性決定步驟(S090)中決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件。
[0025]本方式是與第一方式所涉及的食品開發(fā)支援裝置100A對(duì)應(yīng)的食品開發(fā)方法。在此，評(píng)價(jià)步驟(S080)包含人進(jìn)行評(píng)價(jià)的情況和裝置自動(dòng)地評(píng)價(jià)的情況這兩者。此外，物性決定步驟(S090)中，例如在利用多個(gè)物性值進(jìn)行了模擬的情況下，適當(dāng)?shù)奈镄缘姆秶淮_定。另外，適當(dāng)?shù)奈镄钥梢允且稽c(diǎn)。在物性為多個(gè)的情況下，能夠制作適當(dāng)?shù)姆秶挠成鋱D。此外，也可以將適當(dāng)?shù)姆秶譃槎鄠€(gè)等級(jí)(等級(jí)A~等級(jí)C等)來表示。此外，在食品試制步驟(SI 10)中，以具有在物性決定步驟(S090)中決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘姆绞竭m當(dāng)?shù)卦O(shè)定制造條件來進(jìn)行試制。制造條件決定步驟(S120)中，基于食品試制步驟(SllO)的結(jié)果，決定用于將食品的物性設(shè)為在物性決定步驟(S090)中決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件。該制造條件可以是I點(diǎn)，也可以指定范圍。此外，可以規(guī)定最佳值，也可以將適當(dāng)?shù)姆秶值燃?jí)。
[0026]通過本方式這樣構(gòu)成，使用容易地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象的咽下模擬方法來對(duì)咽下現(xiàn)象進(jìn)行解析，能夠開發(fā)出容易食用的或者容易飲用的食品。
[0027]此外，本發(fā)明的第四方式所涉及的食品開發(fā)方法在第三方式的基礎(chǔ)上，例如圖17所示，動(dòng)態(tài)畫面是為了模擬地顯示運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)中解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果而由食品開發(fā)支援裝置200B在虛擬空間內(nèi)形成的虛擬動(dòng)態(tài)畫面，顯示步驟是將解析結(jié)果模擬地顯示在虛擬動(dòng)態(tài)畫面上的虛擬顯示步驟(S075)，評(píng)價(jià)步驟(S080)是評(píng)價(jià)虛擬顯示步驟(S075)中模擬地顯示的虛擬動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品的行為是否滿足預(yù)先設(shè)定的條件。
[0028]通過本方式這樣構(gòu)成，食品開發(fā)支援裝置200B將虛擬動(dòng)態(tài)畫面與評(píng)價(jià)條件存儲(chǔ)部83A中存儲(chǔ)的評(píng)價(jià)條件進(jìn)行對(duì)照，能夠自動(dòng)地評(píng)價(jià)食物的食用容易度、飲用容易度。
[0029]此外，本發(fā)明的第五方式所涉及的食品開發(fā)方法在第三或者第四方式的基礎(chǔ)上，例如圖12所示，在食品物性設(shè)定·步驟(S040)中變更地設(shè)定食品等的物性而反復(fù)進(jìn)行食品物性設(shè)定步驟(S040 )至評(píng)價(jià)步驟(S080 )。
[0030]通過這樣構(gòu)成，由于通過多個(gè)不同物性進(jìn)行模擬、進(jìn)行比較，所以，能夠求出適當(dāng)?shù)奈镄缘姆秶４送?，還能夠從模擬中選擇最佳物性。此外，在采用多個(gè)物性的情況下，能夠制作出多維空間內(nèi)的適當(dāng)?shù)奈镄缘挠成鋱D。
[0031]此外，本發(fā)明的第六方式所涉及的食品開發(fā)方法在第三至第五方式中的任意的基礎(chǔ)上，例如圖3所示，器官特性設(shè)定步驟(S020)將口腔壁設(shè)為剛體，將舌頭設(shè)為弾性體，器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟(S030)在舌頭內(nèi)設(shè)置多個(gè)移動(dòng)壁18，多個(gè)移動(dòng)壁18以規(guī)定的周期具有規(guī)定的相位差地在與舌頭15的表面交叉的方向上運(yùn)動(dòng)，從而設(shè)定為舌頭15進(jìn)行蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者波動(dòng)運(yùn)動(dòng)，設(shè)定為軟腭16、會(huì)厭17及食道壁19相對(duì)于蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者波動(dòng)運(yùn)動(dòng)以規(guī)定的相位差進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)將舌頭15及模擬食品41作為粒子來處理。
[0032]在此,將舌頭15的表面稱作表側(cè)(上側(cè))表面。此外,蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)是指對(duì)大腸?小腸等消化管的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬的運(yùn)動(dòng)，波動(dòng)運(yùn)動(dòng)是指對(duì)波的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬的運(yùn)動(dòng)。若如本方式那樣構(gòu)成，則對(duì)多個(gè)移動(dòng)壁18，設(shè)定使周期相同而相位錯(cuò)開的運(yùn)動(dòng)，由此，能夠與實(shí)際現(xiàn)象接近地再現(xiàn)舌頭的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者波動(dòng)運(yùn)動(dòng)，能夠在咽下現(xiàn)象中近似地再現(xiàn)實(shí)際現(xiàn)象。
[0033]此外，本發(fā)明的第七方式所涉及的食品開發(fā)方法在第三至第六方式中的任意的基礎(chǔ)上，例如圖15所示，器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟(S020)將軟腭16及會(huì)厭17的運(yùn)動(dòng)設(shè)定為旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體的運(yùn)動(dòng)。
[0034]通過這樣構(gòu)成，能夠以使軟腭16及會(huì)厭17的運(yùn)動(dòng)接近于實(shí)際現(xiàn)象的方式進(jìn)行再現(xiàn)。
[0035]此外，本發(fā)明的第八方式所涉及的食品開發(fā)方法在第三至第七方式中的任意的基礎(chǔ)上，例如圖6所示，食品物性設(shè)定步驟(S040)作為解析對(duì)象而設(shè)定不同物性的液體或者固體的多個(gè)模擬食品42、43，運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)針對(duì)多個(gè)模擬食品42、43求出自由表面和多個(gè)模擬食品間的邊界，進(jìn)行多個(gè)模擬食品42、43的連動(dòng)行為的解析。
[0036]通過這樣構(gòu)成，能夠針對(duì)多個(gè)模擬食品以使食品的連動(dòng)行為接近實(shí)際現(xiàn)象的方式進(jìn)行再現(xiàn)，對(duì)于連動(dòng)行為的解析是有效的。
[0037]此外，本發(fā)明的第九方式所涉及的食品開發(fā)方法例如圖12所示，口腔建模步驟(S010)形成ニ維的口腔器官模型11，運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)進(jìn)行ニ維空間內(nèi)的模擬食品41的行為的解析。
[0038]通過這樣構(gòu)成，通過將口腔模型11內(nèi)的模擬食品41的行為在ニ維空間內(nèi)近似地進(jìn)行表現(xiàn)，能夠基于簡(jiǎn)單的解析來高效地評(píng)價(jià)食品的食用容易度、飲用容易度。
[0039]此外，本發(fā)明的第十方式所涉及的食品制造方法例如圖13所示，在第三至第九方式中的任意的基礎(chǔ)上，該食品開發(fā)方法的制造條件決定步驟(S120)中，具備食品調(diào)制步驟(S130)，該食品調(diào)制步驟(S130)使用被決定為是用于設(shè)為在物性決定步驟(S090)中決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件的制造條件，來調(diào)制食品。
[0040]在此，在食品開發(fā)方法中，典型地反復(fù)進(jìn)行模擬，確認(rèn)適當(dāng)?shù)奈镄?，然后以設(shè)為適當(dāng)?shù)奈镄缘姆绞經(jīng)Q定制造條件，由此，對(duì)食品進(jìn)行開發(fā)，但是在食品制造方法中，只要在制造步驟中的任意步驟(例如原料配合步驟或燒制步驟)中使用在食品開發(fā)方法的制造條件決定步驟中決定的制造條件來進(jìn)行制造，那么就相當(dāng)于該方式。
[0041]通過這樣構(gòu)成，能夠可靠地制造出食用容易度、飲用容易度優(yōu)良的食品。
[0042]為了解決上述課題，本發(fā)明的第十一方式所涉及的飲食教育支援裝置300A例如圖18所示，具備:口腔建模部10，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型11 ;器官特性設(shè)定部20，設(shè)定口腔模型11中的各口腔器官的器官特性；器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部30，設(shè)定口腔模型11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)；食品物性設(shè)定部40，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品等及其物性；輸入部81，向口腔輸入將食品等模型化了的模擬食品41 ;運(yùn)動(dòng)解析部50，使用粒子法對(duì)口腔器官模型
11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析；顯示部82，將由運(yùn)動(dòng)解析部50解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，顯示在動(dòng)態(tài)畫面上；評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B，根據(jù)模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，記錄食品等的食用容易度、飲用容易度的評(píng)價(jià)結(jié)果；以及教示部85，將由顯示部82顯示在動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品41的咽下時(shí)的行為，與評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B中記錄的食品的評(píng)價(jià)結(jié)果相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行解說。
[0043]本方式是應(yīng)用了第一方式所涉及的食品開發(fā)支援裝置200A的飲食教育支援裝置300A。通過這樣構(gòu)成，使用容易地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象的咽下模擬方法來顯示咽下現(xiàn)象，因此，能夠易于理解食品的食用容易度或者飲用容易度，對(duì)于飲食教育是有效的。
[0044]為了解決上述課題，本發(fā)明的第十二方式所涉及的飲食教育方法例如圖19所示，包括:口腔建模步驟(S010)，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型11 ;器官特性設(shè)定步驟(S020)，設(shè)定口腔模型11中的各口腔器官的器官特性；器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟(S030)，設(shè)定ロ腔模型11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)；食品物性設(shè)定步驟(S040)，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品等及其物性；輸入步驟(S050)，向口腔輸入將食品等模型化了的模擬食品；運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)，使用粒子法，對(duì)口腔器官模型11中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析；顯示步驟(S070)，將由運(yùn)動(dòng)解析步驟(S060)解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，顯示在動(dòng)態(tài)畫面上；評(píng)價(jià)步驟(S080)，根據(jù)模擬食品41的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，進(jìn)行食品的評(píng)價(jià)；以及教示步驟(S082)，將顯示步驟(S070)中顯示在動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品41的咽下時(shí)的行為，與評(píng)價(jià)步驟(S080)中評(píng)價(jià)出的食品的評(píng)價(jià)結(jié)果相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行教示。 [0045]本方式是與第十一方式所涉及的飲食教育支援裝置300A對(duì)應(yīng)的飲食教育方法。通過這樣構(gòu)成，使用容易地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象的咽下模擬方法來顯示咽下現(xiàn)象，因此，能夠易于理解食品的食用容易度或者飲用容易度，對(duì)于飲食教育是有效的。
[0046]發(fā)明效果
[0047]根據(jù)本發(fā)明，使用容易地再現(xiàn)與咽下有關(guān)的實(shí)際現(xiàn)象的咽下模擬方法來對(duì)咽下現(xiàn)象進(jìn)行解析，能夠開發(fā)出容易食用的或者容易飲用的食品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1是用于說明格子法與粒子法的區(qū)別的圖。
[0049]圖2是表示實(shí)施例1的咽下模擬裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0050]圖3是表示ロ腔模型的例子的圖。
[0051 ]圖4是模擬地表示水的咽下現(xiàn)象的圖。
[0052]圖5是模擬地表示粘著性的食物塊(假設(shè)粘糕)的咽下現(xiàn)象的圖。
[0053]圖6是模擬地表示粘著性的食物塊在沖水時(shí)的咽下現(xiàn)象的圖。
[0054]圖7是表示膠凍狀食物塊的咽下模擬結(jié)果的圖。
[0055]圖8是模擬地表示會(huì)厭移動(dòng)遲緩的情況下的咽下現(xiàn)象的圖。
[0056]圖9是模擬地表示食道?氣道的邊界面的移動(dòng)遲緩的情況下的咽下現(xiàn)象的圖。
[0057]圖10是表示實(shí)施例1的咽下模擬方法的處理流程例的圖。
[0058]圖11是表示實(shí)施例1的食品開發(fā)支援裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0059]圖12是表示實(shí)施例1的食品開發(fā)方法的處理流程例的圖。
[0060]圖13是表示實(shí)施例1的食品制造方法的處理流程例的圖。
[0061]圖14是表示實(shí)施例2的咽下模擬裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0062]圖15是表示實(shí)施例2的咽下模擬方法的處理流程例的圖。
[0063]圖16是表示實(shí)施例2的食品開發(fā)支援裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0064]圖17是表示實(shí)施例2的食品開發(fā)方法的處理流程例的圖。
[0065]圖18是表示實(shí)施例5的飲食教育支援裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0066]圖19是表示實(shí)施例5的飲食教育方法的處理流程例的圖。
[0067]圖20是表示咽下造影的例子的圖。
[0068]圖21是表示肌電位測(cè)定的例子的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0069]本申請(qǐng)基于在日本于2011年6月30日申請(qǐng)的特愿2011-146781號(hào)，該在先申請(qǐng)的內(nèi)容作為本申請(qǐng)的內(nèi)容，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。通過以下的詳細(xì)說明,本發(fā)明能夠被完全理解。本發(fā)明的進(jìn)ー步的應(yīng)用范圍，通過以下的詳細(xì)說明也能夠明了。然而，詳細(xì)的說明及特定的實(shí)例是本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，僅是以說明為目的進(jìn)行了記載。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，當(dāng)然能夠根據(jù)該詳細(xì)的說明，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更和改變。 申請(qǐng)人:并不意欲將所記載的所有實(shí)施方式都獻(xiàn)于公眾，改變、代替方案當(dāng)中的在表述上未被包含在權(quán)利要求書內(nèi)的方案，也是等同原則下的發(fā)明的一部分。
[0070]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在各圖中，對(duì)相互相同或者相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同附圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。
[0071][粒子法]
[0072]本實(shí)施方式中，作為能夠?qū)σ好娴拇笞冃?、飛沫等進(jìn)行表現(xiàn)的解析方法，使用將解析對(duì)象的液體或固體作為粒子來處理的粒子法來進(jìn)行模擬。因此，首先，說明粒子法。
[0073]圖1示出了以往的解析手法即格子法與新的解析手法即粒子法的區(qū)別。圖1 (a)示出了格子法的概念圖，圖1 (b)示出了粒子法的概念圖。格子法中，用格子將解析區(qū)域分割，按照每個(gè)格子來計(jì)算物理量。即，液面的變化是沿著格子的形狀來進(jìn)行的，飛沫或液面較大地變形的情況下的解析是很困難的。與此相對(duì)，粒子法、特別是MPS (Movingparticle-Sem1-1mplicit)法是1995年開發(fā)的比較新的解析手法(Koshizuka et al,Comput.Fluid Dynamics J, 4, 29-46,1995)。將流體置換為粒子,按照姆個(gè)粒子來計(jì)算物理量。作為其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)液面的微妙變化的解析，使得飛沫、液面較大地變形的情況下的解析成為可能。然而，迄今為止沒有使用粒子法的生物體內(nèi)部的流體?食物塊的解析。于是，本申請(qǐng)的發(fā)明人開發(fā) 了在生物體內(nèi)液體?食物塊行為的推斷中應(yīng)用了粒子法的模擬裝置和模擬方法。以下，對(duì)該實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0074]MPS法中，作為非壓縮性流體的支配方程式，建立質(zhì)量保存式和運(yùn)動(dòng)量保存式。運(yùn)動(dòng)量保存法則的時(shí)間微分使用拉格朗日微分即可，不需要將表示移動(dòng)?流動(dòng)的項(xiàng)記為顯式。導(dǎo)入加權(quán)函數(shù)w Cr)(是粒子間距離r的函數(shù),表示為w (r) = rE/r-l ；0 = r < rE, w (r)=0 ；rE < r，在一定的距離rE內(nèi)為粒子間距離r的減函數(shù)，在一定的距離外為0)，對(duì)粒子間相互作用利用該加權(quán)核函數(shù)。在粒子間相互作用模型中對(duì)各粒子的位置處的物理量，建立拉普拉斯模型，對(duì)離散化方程式進(jìn)行求解。若根據(jù)矩陣方程式的解法對(duì)其進(jìn)行求解，則得到速度，各粒子的位置被確定。
[0075]用于執(zhí)行本實(shí)施例所涉及的咽下模擬方法的模擬器(解析軟件)進(jìn)行口腔器官的建模，使用粒子法對(duì)通過口腔、進(jìn)而咽喉時(shí)的流體?食物塊的行為進(jìn)行解析。
[0076]根據(jù)模擬器的解析結(jié)果，例如:
[0077](a)根據(jù)食物的物性值的不同，來推測(cè)咽下?誤咽?誤飲風(fēng)險(xiǎn)；
[0078](b)根據(jù)食物的物性值的不同，來推斷咽下時(shí)間；
[0079](C)根據(jù)食物的物性值的不同，來推斷對(duì)咽喉壁施加的力及剪切應(yīng)カ；
[0080](d)根據(jù)上述數(shù)據(jù)和感官評(píng)價(jià)之間的相關(guān)性，來評(píng)價(jià)飲用容易度?食用容易度、飲用困難度?食用困難度。
[0081]評(píng)價(jià)分為評(píng)價(jià)者進(jìn)行的情況和咽下模擬裝置自動(dòng)地進(jìn)行的情況。[0082]實(shí)施例1
[0083][咽下模擬裝置結(jié)構(gòu)]
[0084]圖2示出了實(shí)施例1的咽下模擬裝置100A的結(jié)構(gòu)例。實(shí)施例1中說明評(píng)價(jià)者進(jìn)行食品的輸入并觀察動(dòng)態(tài)圖像來進(jìn)行咽下評(píng)價(jià)的例子。
[0085]咽下模擬裝置100A包括:口腔建模部10，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型；器官特性設(shè)定部20，設(shè)定口腔模型中的各口腔器官的器官特性；器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部30，設(shè)定口腔模型中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)；食品物性設(shè)定部40，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品及其物性；輸入部81，向口腔輸入將食品模型化了的模擬食品；運(yùn)動(dòng)解析部50，使用粒子法，對(duì)口腔器官模型中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析；顯示部82，將由運(yùn)動(dòng)解析部50解析出的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)和模擬食品的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，顯示在動(dòng)態(tài)畫面上；物性決定部70，決定基于評(píng)價(jià)結(jié)果而被視為適當(dāng)?shù)氖称返鹊奈镄?；控制?0，控制咽下模擬裝置100A及其各部，作為咽下模擬裝置100A發(fā)揮功能；以及存儲(chǔ)部83，存儲(chǔ)ロ腔模型、器官特性、設(shè)定條件、解析結(jié)果和評(píng)價(jià)結(jié)果。其中，口腔建模部10、器官特性設(shè)定部
20、器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部30、食品物性設(shè)定部40、運(yùn)動(dòng)解析部50、物性決定部70及控制部90能夠由個(gè)人計(jì)算機(jī)PC來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置在個(gè)人計(jì)算機(jī)PC內(nèi)。評(píng)價(jià)者觀察顯示部82的動(dòng)態(tài)畫面來進(jìn)行評(píng)價(jià)，將評(píng)價(jià)結(jié)果從輸入部81輸入。所輸入的評(píng)價(jià)結(jié)果被記錄在存儲(chǔ)部83的評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B中。另外，本發(fā)明中，也可以是人(例如評(píng)價(jià)者)來進(jìn)行物性決定的方式(參照實(shí)施例4)。
[0086]圖3示出了 口腔模型11的例子。圖3 (a)示出了該模型中的可動(dòng)部分，圖3 (b)示出了該模型中的舌頭15的移動(dòng)壁18 (進(jìn)行螺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的)部分。本實(shí)施例中，示出了移動(dòng)壁18為4個(gè)且進(jìn)行蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)的例子?？谇唤２?0形成由如下的口腔器官構(gòu)成的口腔模型11: 口腔壁12、食道13 (示出了入口部分)、氣道14 (示出了入口部分)、舌頭15、軟腭16、會(huì)厭17等。各口腔器官的器官特性(剛體、弾性體、塑性體、粘性體、粉末體、流動(dòng)體等的分類、以及弾性率、粘度等物性，是由器官特性設(shè)定部20來設(shè)定的。為了簡(jiǎn)単，將舌頭15、軟腭16、會(huì)厭17、食道入口 13設(shè)為弾性體，其他設(shè)為剛體?？谇黄鞴俚倪\(yùn)動(dòng)(往復(fù)運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)等)由器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部30來設(shè)定。為了簡(jiǎn)單,舌頭15的運(yùn)動(dòng)通過蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)來表示，軟腭16、會(huì)厭17通過根部(付け根)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和圍繞根部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來表示，食道13的入口部分通過沿與食道13的中心軸成直角的方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來表示。另外，也可以代替蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)而使用波動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0087]在此，返回圖2。作為咽下模擬的對(duì)象，除了食品之外，還可以采用醫(yī)藥品、準(zhǔn)醫(yī)藥品(將“食品、醫(yī)藥品或者準(zhǔn)醫(yī)藥品”稱為“食品等”)。如果食品等為液體，則食品物性設(shè)定部40設(shè)定液量?粘度?表面張カ?比重等物性，如果食品等是固體，則食品物性設(shè)定部40設(shè)定形狀?尺寸?弾性系數(shù)?拉伸強(qiáng)度?屈服點(diǎn)?屈服點(diǎn)應(yīng)カ?粘度的滑動(dòng)速度依存性?動(dòng)態(tài)粘彈性?靜態(tài)粘弾性?壓縮應(yīng)力?斷裂應(yīng)カ?斷裂變形?硬度?附著性?凝結(jié)性等物性，如果食品等是半固體(具有可塑性而沒有流動(dòng)性)，則食品物性設(shè)定部40設(shè)定量?粘度?比重?屈服點(diǎn)?屈服點(diǎn)應(yīng)カ?粘度的滑動(dòng)速度依存性?動(dòng)態(tài)粘弾性?靜態(tài)粘弾性?壓縮應(yīng)力?附著性?凝結(jié)性等物性。
[0088]輸入部81由鼠標(biāo)、鍵盤等輸入設(shè)備構(gòu)成，向口腔內(nèi)投入應(yīng)投入的模擬食品。例如向口腔內(nèi)拖拽鼠標(biāo)，模擬食品向口腔內(nèi)的投入位置例如是口腔內(nèi)的牙齒的附近(例如模擬食品的長(zhǎng)度的1/2以內(nèi))，將剛拖拽后的時(shí)間設(shè)為投入時(shí)間。
[0089]運(yùn)動(dòng)解析部50中，對(duì)口腔器官的運(yùn)動(dòng)所伴隨的模擬食品的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解祈。通過舌頭15的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)、軟腭16、會(huì)厭17的根部的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和圍繞根部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、以及食道入口 13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得被投入口腔內(nèi)部的食品等移動(dòng)。食品等的運(yùn)動(dòng)通過粒子法而被解析。食品等不管是固體?半固體?液體，都被作為粒子來處理。
[0090]顯示部82將食品等的行為的解析結(jié)果，顯示在動(dòng)態(tài)畫面上。也可以將動(dòng)態(tài)圖像的I畫面作為靜止圖像來進(jìn)行顯示，也可以使時(shí)間后退來進(jìn)行倒回顯示。
[0091]存儲(chǔ)部83存儲(chǔ)口腔模型、器官特性、設(shè)定條件、解析結(jié)果、評(píng)價(jià)結(jié)果等。
[0092]評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)者觀察顯示部82的動(dòng)態(tài)畫面來進(jìn)行的。例如在顯示部82所顯示的評(píng)價(jià)表的表格中輸入〇X、等級(jí)、分?jǐn)?shù)等。評(píng)價(jià)結(jié)果被記錄在評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B中。在食品物性設(shè)定部40中，使食品等的物性值變化來進(jìn)行評(píng)價(jià)，由此能夠求出食品等的適當(dāng)?shù)奈镄灾怠Ｎ镄詻Q定部70自動(dòng)地決定基于評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部83B中記錄的評(píng)價(jià)結(jié)果而被視為適當(dāng)?shù)氖称返鹊奈镄?。物性?shù)可以是單數(shù)也可以是多個(gè)。適當(dāng)?shù)奈镄岳缈梢灾谱鬟m當(dāng)?shù)姆秶挠成鋱D(map)來表示，也可以將適當(dāng)?shù)姆秶譃槎鄠€(gè)等級(jí)(等級(jí)A~等級(jí)C等)來表示，也可以表示多個(gè)點(diǎn)，也可以表示最佳的I點(diǎn)。在要求出的物性為大量吋，也可以使用多維的主成分分析來求出適當(dāng)?shù)奈镄缘姆秶?br> [0093]控制部90控制咽下模擬裝置100A及其各部，使其作為咽下模擬裝置100A來發(fā)揮功能。控制部83在內(nèi)置存儲(chǔ)器中具有咽下模擬器(解析用軟件)。
[0094][咽下模擬器]
[0095]咽下模擬器是使用通用的二維粒子法解析軟件“Phys1-Cafe” (PrometechSoftware公司出品)來制作的。本解析軟件雖然不能夠?qū)⒘黧w的物性值、時(shí)間等作為數(shù)值來直接輸入，但能夠適宜地改變各自的無維化后的物理量，具有能夠簡(jiǎn)化地高速進(jìn)行定性的解析的優(yōu)點(diǎn)。`
[0096]圖3 (a)示出了口腔模型11中的可動(dòng)部分，圖3 (b)示出了該模型中的舌頭15的移動(dòng)壁18 (進(jìn)行蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)的)部分。在該模型中，為了簡(jiǎn)化，可動(dòng)部分僅設(shè)為舌頭15、軟腭16、會(huì)厭17、食道13入口這4處。通過蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)而將食物塊向后方移送的結(jié)構(gòu)構(gòu)成為，將4個(gè)移動(dòng)壁18埋入到作為弾性體的舌頭15中，以相同的周期但改變振動(dòng)幅度，進(jìn)行使相位錯(cuò)開的運(yùn)動(dòng)。在該模型中，將作為弾性體而設(shè)定的移動(dòng)壁18設(shè)為4個(gè)。I個(gè)的話不會(huì)成為蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)，2個(gè)的話也不太靈活，3個(gè)以上則能夠表現(xiàn)出順暢的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。5個(gè)以上的話，不但計(jì)算的負(fù)荷變大，而且從自然方面來講與3個(gè)或者4個(gè)的情況相比無大差異。因而，3個(gè)或者4個(gè)的情況是優(yōu)選的。由此，使得弾性體(舌頭)自己變形那樣的模擬動(dòng)制作為可能，表現(xiàn)出了對(duì)于通常的解析而言非常難的弾性體的強(qiáng)制變形。關(guān)于該點(diǎn)，在進(jìn)行數(shù)值解析(模擬)的方面是特征所在。此外，如圖3 (b)所示，模擬食品及舌頭15不管是液體還是固體，全部都由粒子構(gòu)成。
[0097]表1示出了可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)量通過函數(shù)來給出位移、角度，這是較大特征。特別是通過利用周期函數(shù)能夠進(jìn)行連續(xù)的模擬。表1的A~D是移動(dòng)壁，在圖3 (b)中從左側(cè)起按照A、B、C、D的順序配置。
[0098][表1 ]
[0099]表1標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)場(chǎng)所與移動(dòng)量的關(guān)系
【權(quán)利要求】
1.ー種食品開發(fā)支援裝置，其中，具備: 口腔建模部，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型； 器官特性設(shè)定部，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的器官特性； 器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)； 食品物性設(shè)定部，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品、醫(yī)藥品或者準(zhǔn)醫(yī)藥品(以下稱作食品等)及其物性； 輸入部，向口腔輸入將所述食品等模型化了的模擬食品； 運(yùn)動(dòng)解析部，使用粒子法，對(duì)所述口腔器官模型中的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析； 顯示部，將由所述運(yùn)動(dòng)解析部解析出的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果顯示在動(dòng)態(tài)畫面上； 評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部，根據(jù)所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，記錄所述食品等的食用容易度、飲用容易度的評(píng)價(jià)結(jié)果； 物性決定部，決定基于所述評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部中記錄的評(píng)價(jià)結(jié)果而被視為適當(dāng)?shù)氖称返鹊奈镄裕? 食品試制結(jié)果記錄部，記錄以具有由所述物性決定部決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘姆绞竭m當(dāng)?shù)卦O(shè)定制造條件來進(jìn)行了試制的結(jié)果；以及 制造條件決定部，基于所述食品試制結(jié)果記錄部中記錄的試制結(jié)果，決定用于將所述食品等的物性設(shè)為由所述物性決定部決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件。
2.如權(quán)利要求1所述的食品開發(fā)支援裝置，其中， 具備: 評(píng)價(jià)部，根據(jù)所述動(dòng)態(tài)畫面上的所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為，評(píng)價(jià)所述食品等的食用容易度及/或飲用容易度； 所述動(dòng)態(tài)畫面是為了模擬地顯示由所述運(yùn)動(dòng)解析部解析出的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果而由咽下模擬裝置在虛擬空間內(nèi)形成的虛擬動(dòng)態(tài)畫面； 所述評(píng)價(jià)部根據(jù)所述虛擬動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品的行為是否滿足預(yù)先設(shè)定的條件來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
3.ー種食品開發(fā)方法，其中，具備: 口腔建模步驟，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型； 器官特性設(shè)定步驟，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的器官特性； 器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)； 食品物性設(shè)定步驟，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品等及其物性； 輸入步驟，向所述口腔輸入將所述食品等模型化了的模擬食品； 運(yùn)動(dòng)解析步驟，使用粒子法，對(duì)所述口腔器官模型中的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析； 顯示步驟，將所述運(yùn)動(dòng)解析步驟中解析出的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果顯示在動(dòng)態(tài)畫面上； 評(píng)價(jià)步驟，根據(jù)所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，進(jìn)行所述食品的食用容易度、飲用容易度的評(píng)價(jià)； 物性決定步驟，決定所述評(píng)價(jià)步驟中被視為適當(dāng)?shù)氖称返鹊奈镄裕? 食品試制步驟，以具有所述物性決定步驟中被決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘姆绞竭m當(dāng)?shù)卦O(shè)定制造條件來進(jìn)行試制；以及 制造條件決定步驟，基于所述食品試制步驟的結(jié)果，決定用于將所述食品等的物性設(shè)為所述物性決定步驟中被決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件。
4.如權(quán)利要求3所述的食品開發(fā)方法，其中， 所述動(dòng)態(tài)畫面是為了模擬地顯示所述運(yùn)動(dòng)解析步驟中解析出的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果而由食品開發(fā)支援裝置在虛擬空間內(nèi)形成的虛擬動(dòng)態(tài)畫面； 所述顯示步驟是將所述解析結(jié)果模擬地顯示在所述虛擬動(dòng)態(tài)畫面上的虛擬顯示步驟； 所述評(píng)價(jià)步驟通過所述虛擬顯示步驟中模擬地顯示的虛擬動(dòng)態(tài)畫面上的模擬食品的行為是否滿足預(yù)先設(shè)定的條件來進(jìn)行評(píng)價(jià)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的食品開發(fā)方法，其中， ー邊在所述食品物性設(shè)定步驟中變更地設(shè)定食品等的物性，ー邊反復(fù)進(jìn)行所述食品物性設(shè)定步驟至評(píng)價(jià)步驟。
6.如權(quán)利要求3 至5中任一項(xiàng)所述的食品開發(fā)方法，其中， 所述器官特性設(shè)定步驟將口腔壁設(shè)為剛體，將舌頭設(shè)為弾性體； 所述器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟中，在舌頭內(nèi)設(shè)置多個(gè)移動(dòng)壁，通過所述多個(gè)移動(dòng)壁以規(guī)定的周期且具有規(guī)定的相位差地在與所述舌頭的表面交叉的方向上移動(dòng)，從而設(shè)定成舌頭進(jìn)行蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者波動(dòng)運(yùn)動(dòng)，設(shè)定成軟腭、會(huì)厭、喉及食道壁相對(duì)于所述蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)或者波動(dòng)運(yùn)動(dòng)以規(guī)定的相位差進(jìn)行運(yùn)動(dòng)； 所述運(yùn)動(dòng)解析步驟中將所述舌頭及所述模擬食品作為粒子來處理。
7.如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的食品開發(fā)方法，其中， 所述器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟中，將軟腭及會(huì)厭的運(yùn)動(dòng)設(shè)定為旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)的旋轉(zhuǎn)體的運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求3至7中任一項(xiàng)所述的食品開發(fā)方法，其中， 所述食品物性設(shè)定步驟中，作為解析對(duì)象，設(shè)定不同物性的液體或者固體的多個(gè)模擬食品; 所述運(yùn)動(dòng)解析步驟中，針對(duì)所述多個(gè)模擬食品，求出自由表面和所述多個(gè)模擬食品間的邊界，進(jìn)行所述多個(gè)模擬食品的連動(dòng)行為的解析。
9.如權(quán)利要求3至8中任一項(xiàng)所述的食品開發(fā)方法，其中， 所述建模步驟中，形成二維的口腔器官模型； 所述運(yùn)動(dòng)解析步驟中，進(jìn)行二維空間內(nèi)的所述模擬食品的行為的解析。
10.ー種食品制造方法，其中，具備: 食品調(diào)制步驟，在權(quán)利要求3至9中任一項(xiàng)所述的食品開發(fā)方法的所述制造條件決定步驟中，使用被決定為是用于設(shè)為所述物性決定步驟中被決定為適當(dāng)?shù)奈镄缘闹圃鞐l件的制造條件，來調(diào)制食品。
11.一種飲食教育支援裝置，其中，具備: 口腔建模部，形成由口腔器官構(gòu)成的口腔模型； 器官特性設(shè)定部，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的器官特性； 器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定部，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)； 食品物性設(shè)定部，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品等及其物性； 輸入部，向口腔輸入將所述食品等模型化了的模擬食品； 運(yùn)動(dòng)解析部，使用粒子法，對(duì)所述口腔器官模型中的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析； 顯示部，將由所述運(yùn)動(dòng)解析部解析出的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果顯示在動(dòng)態(tài)畫面上； 評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部，根據(jù)所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，記錄所述食品等的食用容易度、飲用容易度的評(píng)價(jià)結(jié)果；以及 教示部，將由所述顯示部在動(dòng)態(tài)畫面上顯示的所述模擬食品的咽下時(shí)的行為，與所述評(píng)價(jià)結(jié)果記錄部中記錄的食品的評(píng)價(jià)結(jié)果相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行解說。
12.—種飲食教育方法，其中，具備: 口腔建模步驟，形成由口 腔器官構(gòu)成的口腔模型； 器官特性設(shè)定步驟，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的器官特性； 器官運(yùn)動(dòng)設(shè)定步驟，設(shè)定所述口腔模型中的各口腔器官的運(yùn)動(dòng)； 食品物性設(shè)定步驟，設(shè)定作為解析對(duì)象的食品等及其物性； 輸入步驟，向所述口腔輸入將所述食品等模型化了的模擬食品； 運(yùn)動(dòng)解析步驟，使用粒子法，對(duì)所述口腔模型中的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為進(jìn)行解析； 顯示步驟，將所述運(yùn)動(dòng)解析步驟中解析出的各所述口腔器官的運(yùn)動(dòng)和所述模擬食品的咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果顯示在動(dòng)態(tài)畫面上； 評(píng)價(jià)步驟，根據(jù)所述模擬食品的所述咽下時(shí)的行為的解析結(jié)果，進(jìn)行與所述食品等的食用容易度及/或飲用容易度有關(guān)的評(píng)價(jià)；以及 教示步驟，將所述顯示步驟中在動(dòng)態(tài)畫面上顯示的所述模擬食品的咽下時(shí)的行為，與所述評(píng)價(jià)步驟中評(píng)價(jià)出的食品的評(píng)價(jià)結(jié)果相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行解說。
【文檔編號(hào)】G06Q50/04GK103597510SQ201280027130
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】神谷哲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社明治