卡路里計(jì)算裝置制造方法
【專利摘要】卡路里計(jì)算裝置(1)具有測(cè)量部(20)、重量檢測(cè)部(30)以及控制部(70)。測(cè)量部(20)測(cè)量分析對(duì)象物(S)中包含的水分。重量檢測(cè)部(30)測(cè)量分析對(duì)象物(S)的重量?？刂撇?70)使用測(cè)量部的測(cè)量結(jié)果和重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算分析對(duì)象物(S)的卡路里。
【專利說明】卡路里計(jì)算裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種卡路里計(jì)算裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I公開了一種測(cè)量分析對(duì)象物的成分的成分分析裝置的一個(gè)例子。人體將分析對(duì)象物的成分作為能量源使用。因此，以往已知一種利用成分分析裝置來測(cè)量分析對(duì)象物中包含的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分并基于其測(cè)量結(jié)果來計(jì)算分析對(duì)象物的卡路里的方法。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-122538號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題
[0005]上述卡路里計(jì)算方法分別測(cè)量蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分。因此，卡路里是通過復(fù)雜的結(jié)構(gòu)計(jì)算出來的。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)來計(jì)算卡路里的卡路里計(jì)算裝置。_7] 用于解決問題的方案
[0008]本發(fā)明的一個(gè)方面是卡路里計(jì)算裝置?？防镉?jì)算裝置具備:測(cè)量部，其測(cè)量分析對(duì)象物中包含的水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中的最多三個(gè)成分；測(cè)量上述分析對(duì)象物的重量的重量檢測(cè)部和測(cè)量上述分析對(duì)象物的體積的體積檢測(cè)部中的一方；以及卡路里計(jì)算部，其使用上述測(cè)量部的測(cè)量結(jié)果和上述重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里，或者使用上述測(cè)量部的測(cè)量結(jié)果和上述體積檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里。
[0009]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部至少測(cè)量上述分析對(duì)象物中包含的水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中的水分。
[0010]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部測(cè)量上述分析對(duì)象物中包含的蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中的一個(gè)或者兩個(gè)。
[0011]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部測(cè)量上述分析對(duì)象物中包含的水分以及上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)。
[0012]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部基于使用近紅外光得到的光譜數(shù)據(jù)來測(cè)量上述分析對(duì)象物。
[0013]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部基于使用700nm?IlOOnm的近紅外光得到的光譜數(shù)據(jù)來測(cè)量上述分析對(duì)象物。
[0014]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述卡路里計(jì)算裝置具有接收上述分析對(duì)象物的食品種類信息的食品種類信息輸入部，或者具有檢測(cè)上述分析對(duì)象物的食品種類信息的食品種類信息檢測(cè)部，上述卡路里計(jì)算部使用上述分析對(duì)象物的食品種類信息來校正上述分析對(duì)象物的卡路里。
[0015]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部測(cè)量分析對(duì)象物中包含的水分比率，上述卡路里計(jì)算部使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率和上述重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里，或者使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率和上述體積檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里。
[0016]在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，上述測(cè)量部測(cè)量分析對(duì)象物中包含的水分比率和上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)比率，上述卡路里計(jì)算部使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率、上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)比率以及上述重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里，或者使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率、上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)比率以及上述體積檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里。
_7] 發(fā)明的效果
[0018]本卡路里計(jì)算裝置能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)來計(jì)算卡路里。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是關(guān)于第一實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置的示意圖，是表示卡路里計(jì)算裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0020]圖2是關(guān)于第一實(shí)施方式的試樣皿的立體圖，是表示試樣皿的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0021]圖3是表示食品的水分比率與食品的卡路里的關(guān)系的圖表。
[0022]圖4是關(guān)于其它實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置的示意圖，是表示卡路里計(jì)算裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0023]圖5是關(guān)于其它實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置的示意圖，是表示卡路里計(jì)算裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]參照?qǐng)D1和圖2說明卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)?？防镉?jì)算裝置I計(jì)算作為分析對(duì)象物S的食品的卡路里。此外，食品包括固形物和液體。
[0025]如圖1所示，卡路里計(jì)算裝置I包括主體10、測(cè)量部20、重量檢測(cè)部30、位置傳感器40、控制部70、操作部50以及顯示部60。此外，控制部70相當(dāng)于“卡路里計(jì)算部”。
[0026]主體10包括殼體11和試樣皿12。
[0027]在殼體11的內(nèi)部配置有試樣皿12和分析對(duì)象物S。殼體11包括未圖不的門。在門關(guān)閉的情況下，殼體11的內(nèi)部被遮光。
[0028]如圖2所示，試樣皿12包括透過部13。試樣皿12例如具有圓盤形狀。透過部13位于試樣皿12的圓盤形狀的中央部分。透過部13由使近紅外光透過的材料形成。例如使用吸收比較少的紅外區(qū)域的光的石英玻璃作為透過部13的材料。
[0029]如圖1所示，測(cè)量部20包括發(fā)光部21和受光部22。
[0030]發(fā)光部21配置于比試樣皿12更靠上方的位置。發(fā)光部21對(duì)配置于試樣皿12的上表面的分析對(duì)象物S照射光。從發(fā)光部21照射的光包括作為近紅外光的、波長是700nm?IlOOnm的光的至少一部分。例如使用鹵素?zé)糇鳛榘l(fā)光部21的光源。
[0031]受光部22包括第一受光元件22A和第二受光元件22B。
[0032]第一受光元件22A配置于比試樣皿12更靠下方的位置。第一受光元件22A接收來自發(fā)光部21的照射光中的透過了分析對(duì)象物S的光。第一受光元件22A將與接收到的光相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送到控制部70。例如使用硅元件作為第一受光元件22A。
[0033]第二受光元件22B配置于比試樣皿12更靠上方的位置。第二受光元件22B接收來自發(fā)光部21的照射光中的由分析對(duì)象物S反射的散射反射光。第二受光元件22B將與接收到的光相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送到控制部70。例如使用硅元件作為第二受光元件22B。
[0034]重量檢測(cè)部30包括壓電元件31。重量檢測(cè)部30位于比試樣皿12更靠下方的位置。在重量檢測(cè)部30的上表面配置試樣皿12。因此，對(duì)重量檢測(cè)部30施加與試樣皿12以及放置在試樣皿12上的分析對(duì)象物S的重量相應(yīng)的壓力。壓電元件31將與由于試樣皿12的重量以及放置在試樣皿12上的分析對(duì)象物S的重量而產(chǎn)生的壓力相應(yīng)的信號(hào)提供到控制部70。
[0035]位置傳感器40包括第一位置傳感器41和第二位置傳感器42。
[0036]第一位置傳感器41安裝于殼體11的內(nèi)表面。第一位置傳感器41配置于殼體11的與試樣皿12的外周面相對(duì)的內(nèi)側(cè)面。第一位置傳感器41將與相對(duì)于分析對(duì)象物S的距離相應(yīng)的信號(hào)提供到控制部70。
[0037]第二位置傳感器42安裝于殼體11的內(nèi)表面。第二位置傳感器42配置于比試樣皿12更靠上方的位置。第二位置傳感器42將與相對(duì)于分析對(duì)象物S的距離相應(yīng)的信號(hào)提供到控制部70。
[0038]操作部50包括測(cè)量開始按鈕(省略圖示)。在通過使用者的操作而測(cè)量開始按鈕被按下時(shí)，操作部50將表示開始測(cè)量的信號(hào)提供到控制部70。
[0039]顯示部60包括液晶畫面。顯示部60在液晶畫面上顯示分析對(duì)象物S的卡路里的測(cè)量結(jié)果。
[0040]控制部70通過未圖示的線纜與測(cè)量部20、重量檢測(cè)部30、位置傳感器40、操作部50以及顯示部60連接?？刂撇?0基于來自兩個(gè)受光元件22A、22B的信號(hào)來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里?？刂撇?0基于來自重量檢測(cè)部30的壓電元件31的信號(hào)計(jì)算分析對(duì)象物S的重量。控制部70基于來自第一位置傳感器41的信號(hào)來計(jì)算分析對(duì)象物S在殼體11的寬度方向上的位置。控制部70基于來自第二位置傳感器42的信號(hào)來計(jì)算分析對(duì)象物S在殼體11的高度方向上的位置。
[0041]說明控制部70對(duì)分析對(duì)象物S測(cè)量卡路里的測(cè)量步驟?？刂撇?0在接收到基于操作部50的操作的測(cè)量開始的信號(hào)時(shí)，通過(步驟I)?(步驟5)這些步驟計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0042](步驟I)控制部70基于來自壓電元件31的信號(hào)和預(yù)先設(shè)定的試樣皿12的重量來計(jì)算分析對(duì)象物S的重量。
[0043](步驟2)控制部70基于來自位置傳感器40的信號(hào)來檢測(cè)分析對(duì)象物S的位置。具體地說，控制部70計(jì)算從分析對(duì)象物S到發(fā)光部21的距離、從分析對(duì)象物S到受光元件22A的距離以及從分析對(duì)象物S到受光元件22B的距離。
[0044](步驟3)控制部70使得從測(cè)量部20的發(fā)光部21照射近紅外光。另外，控制部70從受光部22檢測(cè)基于受光量的信號(hào)。
[0045](步驟4)控制部70基于分析對(duì)象物S的重量、分析對(duì)象物S的位置以及來自受光部22的受光量來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0046](步驟5)控制部70將計(jì)算出的卡路里顯示于顯示部60。
[0047]說明卡路里的計(jì)算方法。
[0048]在以往的食品的卡路里的計(jì)算方法中，測(cè)量多個(gè)成分各自的重量，將各成分的重量乘以卡路里換算系數(shù)來計(jì)算總卡路里。多個(gè)成分包括蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分。
[0049]例如，使用近紅外光測(cè)量各成分的重量的結(jié)構(gòu)基于蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分的多個(gè)特征波長的吸收光譜的重疊來測(cè)量各成分的含有率。根據(jù)總重量和各成分的含有率求出各成分的重量。各成分在吸收光譜上相互重疊。因此，在不使用高精度的傳感器的情況下，難以將多個(gè)成分在吸收光譜上分離。并且，由于算法復(fù)雜，因此解析的時(shí)間長。另夕卜，在測(cè)量各成分的含有率的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光部和受光部使用與各成分對(duì)應(yīng)的過濾器來測(cè)量多個(gè)成分。因此，測(cè)量裝置大型化。另外，由于需要對(duì)多個(gè)成分全部進(jìn)行測(cè)量，因此測(cè)量食品的卡路里所需要的時(shí)間增加。
[0050]另外，與IlOOnm以上的區(qū)域相比，在近紅外光區(qū)域中，尤其在被稱為短波長區(qū)域的700nm?IlOOnm區(qū)域中，近紅外光容易透過分析對(duì)象物S的內(nèi)部。另一方面，在700nm?IlOOnm區(qū)域中，蛋白質(zhì)在吸收光譜中不具有明確的峰。因此，難以使用700nm?IlOOnm的近紅外光來計(jì)算蛋白質(zhì)的含有率。
[0051]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過以往的方法計(jì)算出的各種食品的重量卡路里與分析對(duì)象物S的水分比率相關(guān)聯(lián)。
[0052]S卩，一般的食品由水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)構(gòu)成。關(guān)于水分，在規(guī)定重量的水分被分解時(shí)，具有的卡路里生產(chǎn)量(下面稱作“卡路里貢獻(xiàn)率”)是“O”。另一方面，在大多數(shù)食品中，水分占重量的一半左右。因此，食品中的水分比率與食品整體的卡路里相關(guān)聯(lián)。
[0053]另外，碳水化合物的卡路里貢獻(xiàn)率比脂質(zhì)的卡路里貢獻(xiàn)率低。米以及面類等食品包含大量碳水化合物，容易包含水分。因此，米和面類等食品的水分比率比較高。另一方面，脂質(zhì)具有比較高的卡路里貢獻(xiàn)率，因此包含大量脂質(zhì)的食品的水分比率比較低。因此，在具有比較小的水分比率的食品和具有比較大的水分比率的食品中，水分比率與食品的卡路里密切相關(guān)。即，水分比率表現(xiàn)出與食品整體的卡路里的高度相關(guān)性。
[0054]圖3示出多個(gè)食品中的水分比率與重量卡路里之間的關(guān)系。此外，圖3中的水分比率和重量卡路里是通過以往的方法測(cè)量出來的。此外，水分比率表示水分的重量相對(duì)于食品整體的重量的比例。重量卡路里表示食品的每單位重量的卡路里。
[0055]如圖3所示，食品的水分比率與重量卡路里相關(guān)聯(lián)。具體地說，食品的水分比率越高，食品的重量卡路里越低。
[0056]控制部70基于來自受光部22的信號(hào)將近紅外光分光，生成波長為700nm?IlOOnm的光譜數(shù)據(jù)?？刂撇?0使用光譜數(shù)據(jù)和分析對(duì)象物S的位置來計(jì)算分析對(duì)象物S的水分比率。具體地說，接收到的光的吸光度與分析對(duì)象物S的位置相應(yīng)地變化，因此控制部70基于分析對(duì)象物S的位置來校正光譜數(shù)據(jù)，基于適于水分計(jì)算的波長的光的吸光度來計(jì)算水分比率。具體地說，從發(fā)光部21到分析對(duì)象物S的距離越大，兩個(gè)受光元件22A、22B接收到的光越少。另外，從分析對(duì)象物S到各受光元件22A、22B的距離越大，由各受光元件22A、22B接收到的光越少。因此，例如以如下方式進(jìn)行校正:使分析對(duì)象物S與發(fā)光部21的距離大時(shí)的吸光度比分析對(duì)象物S與發(fā)光部21的距離小時(shí)的吸光度大，使分析對(duì)象物S與受光元件22A、22B的距離大時(shí)的吸光度比分析對(duì)象物S與受光元件22A、22B的距離小時(shí)的吸光度大。
[0057]接著，控制部70使用圖3所示的根據(jù)多個(gè)食品中的水分比率與重量卡路里之間的關(guān)系求出的近似線的關(guān)系式以及通過卡路里計(jì)算裝置I計(jì)算出的分析對(duì)象物S的水分比率，來計(jì)算分析對(duì)象物S的重量卡路里。接著，控制部70使用分析對(duì)象物S的重量卡路里和分析對(duì)象物S的重量來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0058]卡路里計(jì)算裝置I起到下面的效果。
[0059](I)卡路里計(jì)算裝置I基于分析對(duì)象物S中的水分比率來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。因此，與對(duì)分析對(duì)象物S中的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分全部進(jìn)行測(cè)量來計(jì)算卡路里的結(jié)構(gòu)相比，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)計(jì)算卡路里。
[0060](2)作為以往的分析對(duì)象物S的卡路里的計(jì)算方法，有一種將分析對(duì)象物S粉碎并通過化學(xué)分析方法來分析粉碎后的分析對(duì)象物S的成分的方法?？防镉?jì)算裝置I利用近紅外光來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。因此，卡路里計(jì)算裝置I能夠以不使分析對(duì)象物S粉碎的方式非破壞性地計(jì)算卡路里。
[0061]另外，在以往的化學(xué)分析方法中，需要使用試劑和離心機(jī)等?？防镉?jì)算裝置I以不使用試劑和離心機(jī)等的方式對(duì)分析對(duì)象物S的卡路里進(jìn)行分析。因此，卡路里計(jì)算裝置I能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)計(jì)算卡路里。
[0062](3)蛋白質(zhì)在700nm?IlOOnm區(qū)域中不具有明確的吸收光譜。因此，蛋白質(zhì)的測(cè)量精度低?？防镉?jì)算裝置I以不計(jì)算分析對(duì)象物S中的蛋白質(zhì)的含有率的方式計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。即，卡路里計(jì)算裝置I能夠以不使用具有比較低的測(cè)量精度的蛋白質(zhì)的方式計(jì)算卡路里。
[0063](4)卡路里計(jì)算裝置I基于700nm?IlOOnm區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)來計(jì)算卡路里。與IlOOnm以上的近紅外光相比，700nm?IlOOnm區(qū)域的近紅外光容易穿透到分析對(duì)象物S的內(nèi)部。因此，與使用IlOOnm以上的近紅外光的情況相比，卡路里計(jì)算裝置I能夠計(jì)算連分析對(duì)象物S的內(nèi)部都反映了的卡路里。
[0064](5)卡路里計(jì)算裝置I具有能夠?qū)?nèi)部遮光的殼體11。因此，能夠降低來自外部的近紅外光的影響。因此，能夠抑制卡路里計(jì)算裝置I對(duì)卡路里的計(jì)算精度下降。
[0065](第二實(shí)施方式)
[0066]與第一實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I相比，第二實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I在以下部分具有不同的結(jié)構(gòu)，在其它部分具有相同的結(jié)構(gòu)。即，卡路里計(jì)算裝置I除了測(cè)量分析對(duì)象物S的水分以外還測(cè)量脂質(zhì)。
[0067]說明卡路里的計(jì)算方法。
[0068]控制部70基于來自受光部22的信號(hào)將近紅外光分光，生成光譜數(shù)據(jù)?？刂撇?0基于光譜數(shù)據(jù)和分析對(duì)象物S的位置來計(jì)算分析對(duì)象物S的水分比率。控制部70基于計(jì)算出的水分比率和分析對(duì)象物S的重量(下面稱作“總重量X”)來計(jì)算水分的重量(下面稱作“水分量W”)。另外，控制部70基于光譜數(shù)據(jù)來計(jì)算分析對(duì)象物S的脂質(zhì)比率?？刂撇?0基于計(jì)算出的脂質(zhì)比率和分析對(duì)象物S的總重量X來計(jì)算脂質(zhì)的重量(下面稱作“月旨質(zhì)量F”)。
[0069]脂質(zhì)的卡路里系數(shù)是“9”。蛋白質(zhì)的卡路里系數(shù)是“4”。碳水化合物的卡路里系數(shù)是“4”。脂質(zhì)的卡路里系數(shù)比蛋白質(zhì)的卡路里系數(shù)和碳水化合物的卡路里系數(shù)高。另外，蛋白質(zhì)的卡路里系數(shù)與碳水化合物的卡路里系數(shù)相等。因此，即使不分別測(cè)量蛋白質(zhì)的量和碳水化合物的量，只要能夠估計(jì)出蛋白質(zhì)的量與碳水化合物的量的和就能夠計(jì)算出來自蛋白質(zhì)的卡路里和來自碳水化合物的卡路里。在此，在一般的食品中，其重量幾乎被蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分占據(jù)。因此，從總重量X減去水分量W以及脂質(zhì)量F得到的值與蛋白質(zhì)的量以及碳水化合物的量大致相等。因此，控制部70基于水分量W和脂質(zhì)量F，根據(jù)下述(I)式來計(jì)算卡路里。
[0070]C = (X-W-F) X4+FXg...(I)
[0071]“C”表示分析對(duì)象物S的卡路里。
[0072]第二實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I除了起到第一實(shí)施方式的(2)?(5)的效果以夕卜，還起到下面的效果。
[0073](6)卡路里計(jì)算裝置I基于分析對(duì)象物S中的水分量W和脂質(zhì)量F來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。因此，與對(duì)分析對(duì)象物S中的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)以及水分全部進(jìn)行測(cè)量來計(jì)算卡路里的結(jié)構(gòu)相比，卡路里計(jì)算裝置I能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)計(jì)算卡路里。
[0074](7)在蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中，脂質(zhì)的卡路里系數(shù)最高?？防镉?jì)算裝置I除了測(cè)量水分以外還測(cè)量脂質(zhì)。因此，與只根據(jù)水分計(jì)算卡路里的結(jié)構(gòu)相比，卡路里的計(jì)算精度提尚。
[0075](其它實(shí)施方式)
[0076]本卡路里計(jì)算裝置包括除第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式以外的實(shí)施方式。以下示出作為本卡路里計(jì)算裝置的其它實(shí)施方式的第一實(shí)施方式的變形例和第二實(shí)施方式的變形例。此外，以下的各變形例也能夠相互組合。
[0077]第一實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I使用水分比率來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I使用分析對(duì)象物S的水分比率、蛋白質(zhì)比率、碳水化合物比率以及脂質(zhì)比率中的一個(gè)、兩個(gè)或者三個(gè)來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0078]在使用一個(gè)參數(shù)來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里的情況下，在控制部70中預(yù)先保存表示該參數(shù)與重量卡路里之間的關(guān)系的式子。控制部70使用表示參數(shù)與重量卡路里之間的關(guān)系的式子來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0079]第一實(shí)施方式的控制部70基于水分比率來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。但是，控制部70的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的控制部70計(jì)算從分析對(duì)象物S的重量除去水分量后的除水分量?？刂撇?0根據(jù)計(jì)算出的除水分量與預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等確定出的重量卡路里之間的關(guān)系來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0080]第二實(shí)施方式的控制部70使用水分量W和脂質(zhì)量F來計(jì)算卡路里。但是，控制部70的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的控制部70除了使用水分量W和脂質(zhì)量F來計(jì)算卡路里以外還使用食品種類信息來計(jì)算卡路里。作為食品種類信息，例如設(shè)定有沙拉、米飯、面包以及漢堡包等菜品名。
[0081]控制部70預(yù)先存儲(chǔ)有多個(gè)食品種類信息。測(cè)量者通過操作部50從多個(gè)食品種類信息中選擇與分析對(duì)象物S的種類對(duì)應(yīng)的食品種類?？刂撇?0基于所選擇的食品種類信息來計(jì)算卡路里。例如能夠使用下述(2)式作為卡路里的計(jì)算式。與只通過測(cè)量成分來計(jì)算卡路里的結(jié)構(gòu)相比，在該變形例的卡路里計(jì)算裝置I中，卡路里的計(jì)算精度提高。此外，“T”表示按食品種類設(shè)定的校正值。此外，在該變形例中，操作部50相當(dāng)于“食品種類信息輸入部”。將該變形例設(shè)為變形例X。
[0082]C = (X-W-F-T) X4+FX9...(2)
[0083]還能夠像以下那樣地變更變形例X。該變形例的卡路里計(jì)算裝置I包括照相機(jī)?？刂撇?0通過處理照相機(jī)的圖像來檢測(cè)分析對(duì)象物S的食品種類信息。例如，在圖像中綠色占規(guī)定面積以上的情況下，控制部70從預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)食品種類信息中選擇沙拉。此外，在該變形例中，控制部70相當(dāng)于“食品種類信息檢測(cè)部”。
[0084]第二實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I將在(I)式中從總重量X減去水分量W和脂質(zhì)量F得到的值設(shè)為蛋白質(zhì)的重量與碳水化合物的重量的和來計(jì)算卡路里。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I將從總重量X減去水分量W和脂質(zhì)量F再減去鹽分等微小的值得到的值設(shè)為蛋白質(zhì)的重量與碳水化合物的重量的和來計(jì)算卡路里。此外，鹽分具有的卡路里系數(shù)是“0”，因此，使用從總重量X減去鹽分的量得到的值來計(jì)算卡路里，能夠提高卡路里的計(jì)算精度。此外，關(guān)于鹽分的重量，可以使用測(cè)量部20來計(jì)算，還能夠作為食品的平均鹽分量而預(yù)先存儲(chǔ)于控制部70。
[0085]各實(shí)施方式的重量檢測(cè)部30通過壓電元件31來測(cè)量分析對(duì)象物S的重量。但是，重量檢測(cè)部30的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的重量檢測(cè)部30構(gòu)成為照相機(jī)。重量檢測(cè)部30將檢測(cè)到的圖像提供到控制部70?？刂撇?0通過對(duì)所輸入的圖像進(jìn)行解析來計(jì)算分析對(duì)象物S的體積。控制部70基于分析對(duì)象物S的體積來計(jì)算分析對(duì)象物S的重量。
[0086]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I包括測(cè)量分析對(duì)象物S的重量的重量檢測(cè)部30。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I包括測(cè)量分析對(duì)象物S的體積的體積檢測(cè)部來代替重量檢測(cè)部30。例如，可以使用位置傳感器40作為體積檢測(cè)部。在使用位置傳感器40作為體積檢測(cè)部的情況下，卡路里計(jì)算裝置I預(yù)先將從試樣皿12到位置傳感器42的距離存儲(chǔ)于控制部70?？刂撇?0基于從試樣皿12到位置傳感器42的距離和位置傳感器42的檢測(cè)值來估計(jì)分析對(duì)象物S的厚度。另外，基于位置傳感器41的檢測(cè)值來估計(jì)分析對(duì)象物S在橫向上的尺寸?？刂撇?0基于分析對(duì)象物S的厚度的估計(jì)值和分析對(duì)象物S在橫向上的尺寸的估計(jì)值來計(jì)算分析對(duì)象物S的體積?？刂撇?0根據(jù)分析對(duì)象物S的體積來估計(jì)分析對(duì)象物S的重量。在這種情況下，卡路里計(jì)算裝置I將根據(jù)多種食品求出的每單位體積的平均重量值存儲(chǔ)于控制部70。控制部70通過將體積乘以平均重量值來估計(jì)分析對(duì)象物S的重量。將該變形例設(shè)為變形例Y。
[0087]上述變形例Y的卡路里計(jì)算裝置I根據(jù)分析對(duì)象物S的體積來估計(jì)分析對(duì)象物S的重量，基于估計(jì)出的重量和水分比率來計(jì)算卡路里。但是，還能夠像以下那樣地變更變形例Y的卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)。即，卡路里計(jì)算裝置I基于分析對(duì)象物S的體積和水分比率來計(jì)算卡路里。在這種情況下，卡路里計(jì)算裝置I具有表示使用體積不同的多種食品求出的水分比率與每單位體積的卡路里(以下稱作“尺寸卡路里”)之間的關(guān)系的式子。控制部70使用表示水分比率與尺寸卡路里之間的關(guān)系的式子來計(jì)算分析對(duì)象物S的尺寸卡路里?？刂撇?0基于分析對(duì)象物S的尺寸卡路里和分析對(duì)象物S的體積來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0088]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I基于由兩個(gè)位置傳感器41、42測(cè)量出的分析對(duì)象物S的位置來校正水分比率。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，圖4所示的變形例的卡路里計(jì)算裝置I包括第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)81和第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)82。第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)81使試樣皿12向上方或下方移動(dòng)。第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)82使試樣皿12向右方或左方移動(dòng)。控制部70使用兩個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)81、82來變更試樣皿12的位置?？刂撇?0基于位置傳感器40的檢測(cè)值來變更分析對(duì)象物S的位置。在這種情況下，能夠?qū)⒎治鰧?duì)象物S與發(fā)光部21之間的距離以及分析對(duì)象物S與受光部22之間的距離總是維持為固定的距離，因此能夠省略基于由各位置傳感器41、42測(cè)量出的分析對(duì)象物S的位置來校正水分比率。此外，也能夠?qū)蓚€(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)81、82設(shè)為通過手動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
[0089]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I包括位置傳感器40。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I省略了位置傳感器40。在這種情況下，控制部70省略基于分析對(duì)象物S的位置校正卡路里。
[0090]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I在顯示部60顯示分析對(duì)象物S的卡路里。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I包括將卡路里的計(jì)算結(jié)果提供到外部介質(zhì)的端口。作為端口，例如列舉USB和無線通信的端口。
[0091]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I使用700nm?IlOOnm的近紅外光的光譜數(shù)據(jù)來計(jì)算卡路里。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I使用IlOOnm以上的近紅外光的光譜數(shù)據(jù)來計(jì)算卡路里。
[0092]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I包括使用近紅外光的測(cè)量部20。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，圖5所示的變形例的卡路里計(jì)算裝置I包括使用核磁共振(以下稱作“NMR”)的測(cè)量部120。測(cè)量部120包括磁場(chǎng)產(chǎn)生部121和電磁波檢測(cè)部122。電磁波檢測(cè)部122包括第一檢測(cè)部122A和第二檢測(cè)部122B。第一檢測(cè)部122A從分析對(duì)象物S的下方檢測(cè)電磁波。第二檢測(cè)部122B從分析對(duì)象物S的上方檢測(cè)電磁波?？刂撇?0基于來自各檢測(cè)部122A、122B的信號(hào)生成NMR光譜數(shù)據(jù)?？刂撇?0基于與水分的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的光譜數(shù)據(jù)來測(cè)量分析對(duì)象物S的水分。此外，例如能夠使用線圈和磁鐵作為磁場(chǎng)產(chǎn)生部121。總而言之，如果是能夠測(cè)量分析對(duì)象物S的水分的測(cè)量部20，則能夠采用任意的測(cè)量部20。
[0093]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I使用近紅外光來非破壞性地計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I通過化學(xué)分析方法來計(jì)算粉碎后的分析對(duì)象物S的卡路里。具體地說，控制部70基于通過化學(xué)分析方法測(cè)量出的水分和分析對(duì)象物S的重量來測(cè)量分析對(duì)象物S的卡路里。在這種情況下，卡路里計(jì)算裝置I也能夠只根據(jù)水分來計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里。
[0094]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I也能夠設(shè)為追加下面的結(jié)構(gòu)得到的變形例。即，該變形例的卡路里計(jì)算裝置I使用參照試樣來計(jì)算卡路里。具體地說，使用者準(zhǔn)備根據(jù)溫度和濕度等環(huán)境的不同而光譜數(shù)據(jù)與分析對(duì)象物S的光譜數(shù)據(jù)同樣地進(jìn)行變化的參照試樣。使用者在測(cè)量分析對(duì)象物S之前測(cè)量參照試樣的卡路里。例如，在分析對(duì)象物S為液體的情況下，使用水作為參照試樣?？刂撇?0比較計(jì)算出的參照試樣的卡路里和預(yù)先存儲(chǔ)的參照試樣的基準(zhǔn)卡路里，來確定校正系數(shù)?？刂撇?0在計(jì)算分析對(duì)象物S的卡路里時(shí)使用利用參照試樣確定出的校正系數(shù)來校正計(jì)算出的卡路里。由此，能夠抑制由于溫度和濕度等環(huán)境而卡路里的測(cè)量精度下降。將該變形例設(shè)為變形例Z。
[0095]上述變形例Z的卡路里計(jì)算裝置I使用參照試樣的卡路里來確定校正系數(shù)，但是也能夠取而代之地使用參照試樣的卡路里來變更發(fā)光部的位置和發(fā)光強(qiáng)度。具體地說，以使參照試樣的卡路里與預(yù)先存儲(chǔ)的參照試樣的基準(zhǔn)卡路里一致的方式變更發(fā)光部的位置和發(fā)光強(qiáng)度。由此，能夠抑制由于溫度和濕度等環(huán)境而卡路里的測(cè)量精度下降。
[0096]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I具備具有液晶畫面的顯示部60。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I具備具有LED的顯示部60?？偠灾?，如果是能夠顯示計(jì)算出的卡路里的顯示部60，則能夠變更為任意的結(jié)構(gòu)。
[0097]還能夠在各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I中追加下面的結(jié)構(gòu)。即，將分析對(duì)象物S的重量與卡路里之間的關(guān)系顯示于顯示部60。在該結(jié)構(gòu)中，在使用者進(jìn)一步追加了分析對(duì)象物S的重量時(shí)能夠簡單地掌握最終的卡路里的大小。另外，使用者通過比較目標(biāo)卡路里攝取量和所顯示的分析對(duì)象物S的每單位重量的卡路里，能夠簡單地比較目標(biāo)卡路里攝取量和分析對(duì)象物S的攝取量。
[0098]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I包括試樣皿12。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I省略了試樣皿12。在這種情況下，也能夠?qū)⒎治鰧?duì)象物S放入石英玻璃的容器中來進(jìn)行測(cè)量。
[0099]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I將位置傳感器40安裝在殼體11的內(nèi)部。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I將位置傳感器40安裝于發(fā)光部21和受光部22中的至少一方。將該變形例設(shè)為變形例V。
[0100]在上述變形例V的卡路里計(jì)算裝置I中，位置傳感器40的測(cè)量值同分析對(duì)象物S與測(cè)量部20之間的距離對(duì)應(yīng)。因此，通過使卡路里計(jì)算裝置I還包括發(fā)光部21和受光部22的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠使用位置傳感器40的測(cè)量值來將分析對(duì)象物S與發(fā)光部21的距離以及分析對(duì)象物S與受光部22的距離總是維持為固定的距離。
[0101]各實(shí)施方式的測(cè)量部20包括兩個(gè)受光部22。但是，測(cè)量部20的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的測(cè)量部20省略了受光部22中的一方。又一變形例的測(cè)量部20具有三個(gè)以上的受光部22。在這種情況下，受光元件也可以構(gòu)成為接收透過分析對(duì)象物S的光和由分析對(duì)象物S反射的散射反射光中的任意一方。另外，也能夠根據(jù)目的和主體10的形狀等來變更受光部22的位置。
[0102]另外，在具有多個(gè)受光元件的結(jié)構(gòu)中，也能夠構(gòu)成為:決定用于測(cè)量的主要的受光元件，將其它的受光元件配置在該主要的受光元件的附近。而且，也能夠通過其它的受光元件的檢測(cè)值來校正主要的受光元件的檢測(cè)值。
[0103]各實(shí)施方式的測(cè)量部20具備一個(gè)受光部22，該受光部22具有接收散射反射光的受光元件22B。但是，測(cè)量部20的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的測(cè)量部20具有光纖和接收散射反射光的多個(gè)受光部22。光纖的一端分支。各受光部22分別連接有光纖分支出的端部。光纖的另一端與受光元件22B相連接。散射反射光經(jīng)由各受光部22和光纖而聚光于受光元件22B。該測(cè)量部20將到達(dá)多個(gè)部位的散射反射光進(jìn)行聚光，因此能夠提高到達(dá)受光元件22B的光的強(qiáng)度。
[0104]各實(shí)施方式的殼體11具有門。但是，殼體11的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的殼體11省略了門。在這種情況下，卡路里計(jì)算裝置I也能夠測(cè)量沒有將分析對(duì)象物S配置在殼體11內(nèi)的狀態(tài)下的吸光度，來作為測(cè)量分析對(duì)象物S時(shí)的吸光度的對(duì)照值。具體地說，卡路里計(jì)算裝置I基于從測(cè)量分析對(duì)象物S時(shí)的測(cè)量值減去沒有將分析對(duì)象物S配置在殼體11內(nèi)的狀態(tài)下的測(cè)量值得到的值來計(jì)算吸光度。
[0105]各實(shí)施方式的卡路里計(jì)算裝置I包括殼體11。但是，卡路里計(jì)算裝置I的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，變形例的卡路里計(jì)算裝置I省略了殼體11。
【權(quán)利要求】
1.一種卡路里計(jì)算裝置，具備: 測(cè)量部，其測(cè)量分析對(duì)象物中包含的水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中的最多三個(gè)成分； 測(cè)量上述分析對(duì)象物的重量的重量檢測(cè)部和測(cè)量上述分析對(duì)象物的體積的體積檢測(cè)部中的一方；以及 卡路里計(jì)算部，其使用上述測(cè)量部的測(cè)量結(jié)果和上述重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里，或者使用上述測(cè)量部的測(cè)量結(jié)果和上述體積檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部至少測(cè)量上述分析對(duì)象物中包含的水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中的水分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部測(cè)量上述分析對(duì)象物中包含的蛋白質(zhì)、碳水化合物以及脂質(zhì)中的一個(gè)或者兩個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部測(cè)量上述分析對(duì)象物中包含的水分以及上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部基于使用近紅外光得到的光譜數(shù)據(jù)來測(cè)量上述分析對(duì)象物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部基于使用700nm?IlOOnm的近紅外光得到的光譜數(shù)據(jù)來測(cè)量上述分析對(duì)象物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中的任一項(xiàng)所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述卡路里計(jì)算裝置具有接收上述分析對(duì)象物的食品種類信息的食品種類信息輸入部，或者具有檢測(cè)上述分析對(duì)象物的食品種類信息的食品種類信息檢測(cè)部， 上述卡路里計(jì)算部使用上述分析對(duì)象物的食品種類信息來校正上述分析對(duì)象物的卡路里。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中的任一項(xiàng)所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部測(cè)量分析對(duì)象物中包含的水分比率， 上述卡路里計(jì)算部使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率和上述重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里，或者使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率和上述體積檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?7中的任一項(xiàng)所述的卡路里計(jì)算裝置，其特征在于， 上述測(cè)量部測(cè)量分析對(duì)象物中包含的水分比率和上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)比率， 上述卡路里計(jì)算部使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率、上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)比率以及上述重量檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里，或者使用上述分析對(duì)象物中包含的水分比率、上述分析對(duì)象物中包含的脂質(zhì)比率以及上述體積檢測(cè)部的測(cè)量結(jié)果來計(jì)算上述分析對(duì)象物的卡路里。
【文檔編號(hào)】G01N21/3554GK104520692SQ201380040449
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】越智和弘, 高橋達(dá)也 申請(qǐng)人:松下知識(shí)產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會(huì)社