(57)【要約】【課題】不特定多数の食品などの物品を収納しても、それを容易に判別して管理することができるようにした物品管理システムおよびそれを用いた健康管理システムを提供する。【解決手段】物品の状態を検出する複数のセンサ素子３１ａ〜３１ｃを保護容器２１内に内蔵し、これらセンサ素子３１ａ〜３１ｃからのデータを無線送信するセンサ付き容器２を有し、送信されたデータを受信する受信機３に接続した解析装置５を用いて、このセンサ付き容器２内に収納した食品などの物品の種別判定を行う。【選択図】図１
2005173675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不特定の複数の物品を収納可能なセンサ付き容器と、このセンサ付き容器内に収納した物品の種別に関するデータを取得するように前記センサ付き容器内に配置した種別センサと、この種別センサが取得したデータを送信する無線送信手段と、この無線送信手段から送信された前記データを受信する受信機と、前記受信機により受信した前記データに基づいて前記物品の種別を判別する解析装置とを備えたことを特徴とする物品管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、前記センサ付き容器内に、前記物品の量に関するデータを取得する量センサと、前記物品の劣化状況に関するデータを取得する劣化状況センサとの、少なくとも一方を配置し、前記解析装置は、前記量センサおよび前記劣化状況センサの少なくとも一方のデータに基づいて前記物品の量および劣化状況の少なくとも一方を算出するように構成したことを特徴とする物品管理システム。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、前記センサ付き容器は、開口部を有する容器部と、この容器部の開口部を密閉する蓋部と、この蓋部を前記容器本体に密着固定させるロック機構に連動して前記容器部の内部体積を変化させる体積変化付与手段と、前記容器部内の気体の圧力変化を測定する圧力センサとを備え、上記解析装置は、この圧力センサにより検出された圧力変化に基づいて前記容器部内に収納された前記物品の量を求めるように構成したことを特徴とする物品管理システム。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、通信ネットワークを介して前記種別センサにより取得されるデータに対応する前記物品の種別ごとの標準値を参照データとして取得する通信装置を設け、前記解析装置は、前記受信機により受信された前記種別センサのデータと、前記通信装置により取得した前記参照データとを比較して前記物品の種別を判別することを特徴とする物品管理システム。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、前記センサ付き容器内に、導体を用いて形成した電磁波シールドを備えた保護容器を設け、この保護容器内に前記種別センサを配置し、前記保護容器の前記種別センサに対応する位置に開口導部を形成し、この開口同部内に筒状シールドを配置したことを特徴とする物品管理システム。
【請求項６】
不特定の複数の食品を収納可能なセンサ付き容器と、このセンサ付き容器内に収納した食品の種別に関するデータを取得するように前記センサ付き容器内に配置した種別センサと、前記センサ付き容器内に収納した食品の量に関するデータを取得するように前記センサ付き容器内に配置した量センサと、前記種別センサおよび前記量センサが取得したデータを送信する無線送信手段と、この無線送信手段から送信された前記データを受信する受信機と、前記受信機により受信した前記データに基づいて前記食品の種別および量を求め、さらにそれに基づいて食事アドバイス情報を生成する解析装置と、この解析装置により生成した食事アドバイス情報を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする健康管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に不特定の物品および食品を保管して管理する物品管理および健康管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品などの物品の種類や量などの情報を収集し、その物品の管理を行なうシステムとして、食材保管室と、食材情報入力装置と、食材情報を蓄積する記憶装置と、利用者情報および食材情報を検索条件として献立を検索し出力する食材管理装置とを有する料理支援システムと、トレーに無線式ラベルを識別するためのアンテナを内蔵する食材保管室を備え、トレーに載置された食器に添付された無線式ラベルをアンテナで読み取ることにより、食器にのせた食材の賞味期限を管理するようにした食材管理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、野菜室内に設けて貯蔵青果物より発生するガス成分の濃度の変化を感知するガス感知センサーと、その出力に基いて青果物の保存状態を判定する判定手段と、青果物の保存状態を表示する表示手段を具備した冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
さらに、食品のパッケージまたは容器に付された非接触ＩＣタグのＩＣメモリに記録された食品の内容物、調理条件に関する情報を、電子レンジが読み取ることにより食品を最適の条件で調理するようにした食品の自動調理システムが開示されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、食事を配置する容器本体に、重量センサ、温度センサ、または蓋センサと、制御部および無線発信器を配設し、容器本体の状態変化の検出によって、被配食者が食事を取ったことを判断し、家庭の外部の管理手段に送信する保温容器が開示されている（例えば、特許文献４参照）。また、密閉容器の内部に一定質量の空気を一定体積流入させて密閉容器内部の圧力を測定し、密閉容器の内容物の残量によって密閉容器内部の圧力が変化することを利用して、内容物の残量検出を行なう密閉容器における内容物の残量検出方法が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５１５１８号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５９７１号公報
【特許文献３】特開２００１−３１７７４１号公報
【特許文献４】特開平１１−１９７０３１号公報
【特許文献５】特開平５−９９７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した物品管理システムでは、容器内に収納する食品が不特定多数である場合、現在収納されているものが何であるかを正しく簡単に判別することができなかった。このため、その食品を様々な方法で管理する場合、その食品名を手作業で入力したり、ＩＣタグを取り付けなければならず、その管理が大変煩わしいものになっていた。
【０００６】
本発明の目的は、不特定多数の食品および物品を収納しても、それを容易に判別して管理することができるようにした物品管理および健康管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、不特定の複数の物品を収納可能なセンサ付き容器と、このセンサ付き容器内に収納した物品の種別に関するデータを取得するように前記センサ付き容器内に配置した種別センサと、この種別センサが取得したデータを送信する無線送信手段と、この無線送信手段から送信された前記データを受信する受信機と、前記受信機により受信した前記データに基づいて前記物品の種別を判別する解析装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記センサ付き容器内に、前記物品の量に関するデータを取得する量センサと、前記物品の劣化状況に関するデータを取得する劣化状況センサとの少なくとも一方を配置し、前記解析装置は、前記量センサおよび前記劣化状況センサの少なくとも一方のデータに基づいて前記物品の量および劣化状況の少なくとも一方を算出するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記センサ付き容器は、開口部を有する容器部と、この容器部の開口部を密閉する蓋部と、この蓋部を前記容器本体に密着固定させるロック機構に連動して前記容器部の内部体積を変化させる体積変化付与手段と、前記容器部内の気体の圧力変化を測定する圧力センサとを備え、上記解析装置は、この圧力センサにより検出された圧力変化に基づいて前記容器部内に収納された前記物品の量を求めるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
さらに請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、通信ネットワークを介して前記種別センサにより取得されるデータに対応する前記物品の種別ごとの標準値を参照データとして取得する通信装置を設け、前記解析装置は、前記受信機により受信された前記種別センサのデータと、前記通信装置により取得した前記参照データとを比較して前記物品の種別を判別することを特徴とする。
【００１１】
さらに請求項５に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記センサ付き容器内に、導体を用いて形成した電磁波シールドを備えた保護容器を設け、この保護容器内に前記種別センサを配置し、前記保護容器の前記種別センサに対応する位置に開口導部を形成し、この開口同部内に筒状シールドを配置したことを特徴とする。
【００１２】
さらに請求項６に記載の本発明は、不特定の複数の食品を収納可能なセンサ付き容器と、このセンサ付き容器内に収納した食品の種別に関するデータを取得するように前記センサ付き容器内に配置した種別センサと、前記センサ付き容器内に収納した食品の量に関するデータを取得するように前記センサ付き容器内に配置した量センサと、前記種別センサおよび前記量センサが取得したデータを送信する無線送信手段と、この無線送信手段から送信された前記データを受信する受信機と、前記受信機により受信した前記データに基づいて前記食品の種別および量を求め、さらにそれに基づいて食事アドバイス情報を生成する解析装置と、この解析装置により生成した食事アドバイス情報を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による物品管理システムによれば、不特定多数の食品などの物品を収納し繰り返しセンサ付き容器を使用しても、その内部に収納した物品の種別を手作業で入力することなく物品の種別を容易に判別することができ、物品管理を効率的に行なうことができる。
【００１４】
請求項２に記載の本発明による物品管理システムは、さらに量センサもしくは劣化状況センサを付加することにより、物品を総合的に管理することができるようになる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明による物品管理システムは、体積変化付与手段によって容器部の内部体積を変化させたときの容器部内の気体の圧力変化を圧力センサによって測定し、この圧力変化に基づいて容器部内に収納された物品の量を求めることができるようになり、比較的に簡単な構成で量を算出して、物品を種別と量から管理することができる。
【００１６】
請求項４に記載の本発明による物品管理システムは、通信ネットワークを介して物品の種別ごとの標準値を参照データとして取得することができるので、新しい物品であったとしても同じシステムを用いて種別の判別を行なうことができる、
【００１７】
請求項５に記載の本発明による物品管理システムは、センサ付き容器内のサンタを収納した部分を電磁波シールドを備えた保護容器とし、この保護容器のセンサに対応する位置に開口導部を形成し、しかもこの開口同部内に筒状シールドを配置しているため、センサを電磁波から保護することができ、検出誤差を生じさせることなくセンサ付き容器を電子レンジで使用することができるようになる。
【００１８】
請求項６に記載の本発明による健康管理システムは、不特定多数の食品を収納し繰り返しセンサ付き容器を使用しても、その内部に収納した食品の種別および量を手作業で入力することなく容易に判別して、物品管理を効率的に行なうことができる。また各センサのデータに基づいて食品の種別および量を求め、さらにそれに基づいて食事アドバイス情報を表示することができるので、利用者は表示装置に表示された情報に基づいて食品を調理するなど容易に管理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による物品管理システムを示すブロック構成図であり、物品として食品を例に説明する。
物品管理システムは、不特定多数の食品１を収納し、かつ収納した食品１の品名などの種別および状態などに係るデータを取得して無線で送信するセンサ付き容器２と、このセンサ付き容器２から送信されたデータを受信する受光素子１４を有する受信機３と、この受信機３とはホームネットワーク１３を介して接続され物品１の種別を判定するための参照データなどを記憶したデータベース４と、受信機３が受信したデータを解析して容器２内の物品１の種別および状態を推定する解析装置５と、求めた物品１の種別および状態を表示する表示装置６と、ホームネットワーク１３を介して接続された電子レンジ１２や冷蔵庫１１などを備えている。また解析装置５には、ネットワーク７を通じて外部のデータセンタ９に接続した通信装置８が設けられ、この通信装置８によりデータセンタ９から取得したデータによりデータベース４の参照データを更新することができる。ここで食品１とは、青果物、肉、調理済み料理などの不特定多数の食品である。また、食品１の状態とは、食品の量、種別、劣化状況すなわち鮮度などの食品に係る情報のことである。
【００２０】
センサ付き容器２は、一般的な容器と同様に扱うことができ、例えば、野菜、肉、魚等の食材、冷凍した食材、茹でた野菜等の下ごしらえ済みの食材、焼き魚、ハンバーグなどの調理済みの食材や料理、カレーなどの液状の料理など不特定多数の食品１を収納することができる。利用者が食材を購入したり料理を作成した時に、これら食品１をセンサ付き容器２の中に入れて保管する。あるいは、食品配達業者が、予めセンサ付き容器２の中に食品１を入れて利用者の家に届ける場合もある。また、センサ付き容器２は、食品１を収納した状態で冷蔵庫１１に入れて保管した後、電子レンジ１２などの調理器具に入れて加熱調理を行なうものとしても使用される。このようなセンサ付き容器２は、内部の個体ごとの識別情報を送信することができ、物品管理システムの中で複数個を同時に使用することもできる。
【００２１】
次に、センサ付き容器２の具体的な構成について説明する。
図２は、センサ付き容器２の概略構成を示す斜視図であり、容器部２２を取り外し可能な蓋部２６で密閉して構成している。この容器部２２の内部には食品１の食品名および状態を検出する複数のセンサを収めた保護容器２１が形成され、この保護容器２１における容器部２２の内部に向けた表面には、食品１から発する気体や液体１５を保護容器２１内に配置したセンサ素子に導くための開口導部２３ａ、２３ｂ、２３ｃが形成されている。これらの開口導部２３ａ〜２３ｃは、使用するセンサ素子の数に応じて１個ないし複数個設けられる。
【００２２】
図３は、上述した容器部２２に蓋部２６を取り付けて密閉した状態のセンサ付き容器２を示す断面図である。保護容器２１における容器部２２に接した裏面には、センサ情報を送信するために光を透過する開口透過部２４が設けられており、その開口透過部２４に対応する容器部２２の側壁面にも光を透過する開口部２５が設けられている。保護容器２１の内部には、食品１の量、種別、劣化状況に関わる物理量を検出するセンサ素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、これらセンサ素子３１ａ〜３１ｃの出力を取り込み無線で送信する制御回路３２と、無線送信のために用いる送信素子である発光素子３３と、制御回路３２に電力を供給する電池などの電源３４が収納されている。
【００２３】
保護容器２１は導体で形成されており、センサ素子３１ａ〜３１ｃなどに対して電磁波を遮蔽するためのシールドとして機能している。保護容器２１における容器部２２の内部に向けた表面側に形成した開口導部２３ａ〜２３ｃおよび開口透過部２４の内壁には、それぞれ筒状シールド３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３６が設けられている。センサ素子３１ａ〜３１ｃに対向する筒状シールド３５ａ〜３５ｃとセンサ素子３１ａ〜３１ｃの間には、気体および液体を封止するシール３９ａ、３９ｂ、３９ｃがそれぞれ挿入されている。発光素子３３に対向する開口透過部２４には、透明な樹脂などによる光透過窓３７が設けられており、この光透過窓３７に対応する容器部２２の側壁面の開口透過部２５にも同様の光透過窓３８が設けられている。
【００２４】
この説明から分かるように保護容器２１および容器部２２に形成された各開口部は全て封止されているので、容器部２２内に収納した食品１から発する気体や液体１５が保護容器２１の奥の内部にまで浸入することはなく、制御回路３２、発光素子３３、電源３４をこれらから保護することができる。また、同構成によって保護容器２１の内部にまで水が浸入することもないので、センサ付き容器２の全体を水で洗うことができ、センサ付き容器２に入れる食品を変えて繰り返し利用することができるようになる。
【００２５】
ここで、センサ素子３１ａとしては食品１から発する気体のガス濃度をガスの種類ごとに検出可能なガスセンサ、センサ素子３１ｂとしては食品１から発する液体１５に含まれるイオンの濃度をイオンの種類ごとに検出可能なイオンセンサ、センサ素子３１ｃとしては容器内の気体の圧力を検出する圧力センサとする。詳細を後述するように、センサ素子３１ａ、３１ｂは、両者を組み合わせて食品１の種別および劣化状況を検出するための種別センサおよび劣化状況センサとして用い、またセンサ素子３１ｃは食品１の量を検出するための量センサとして用いている。
【００２６】
センサ素子３１ａとしては、例えば薄膜に気体が吸着されることによる電気抵抗の変化を検出する半導体式ガスセンサを用い、これによって検出するガスの種類は、アルコール、エステル、エチレン、二酸化炭素、アルデヒド、硫黄、アンモニアなどである。また、センサ素子３１ｂとしては、例えばイオン選択性電界効果トランジスタ（Ｉｏｎ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＩＳＦＥＴ）)を用いたイオンセンサを使用し、これによって検出するイオンの種類は、水素、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどである。さらに、センサ素子３１ｃとしては、例えば圧電素子を用いた圧力センサを用いる。
【００２７】
ここでは、上述した３個のセンサ素子３１ａ〜３１ｃを搭載しているが、この他に匂いセンサ、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、重量センサ、色センサなどの他のセンサを搭載しても良く、それらはそれぞれ１個以上の任意数であっても良い。複数のセンサ素子を搭載する場合、それぞれのセンサ素子に対して保護容器２１に開口導部を設けるが、センサ素子が小さい場合には、１個の開口導部に複数のセンサ素子を露出させてもよい。
【００２８】
保護容器２１の開口導部２３ａ〜２３ｃの位置は、センサ素子３１ａ〜３１ｃにより検出する対象により定めると良い。すなわち、圧力センサや、空気より軽いガスを検出するガスセンサの場合は、容器部２２の上面に近い高さの位置に開口部を設け、空気より重いガスを検出するガスセンサや液体のイオンを検出するイオンセンサの場合は、容器部２２の底面に近い位置に開口部を設けると良い。これらの各センサ素子として低い位置に配置する必要がない場合は、保護容器２１を蓋２６に取り付けても良い。
【００２９】
また、気体を検出するガスセンサおよび圧力センサに関しては、保護容器２１の開口部を、気体を透過し液体および個体を遮断する選択透過膜で塞いでも良い。このようにすれば、検出の応答速度が遅くなるが、センサが保護され洗浄も容易になる。
【００３０】
上述したようにセンサ付き容器２は、電子レンジで加熱調理するためにも使用されるが、電子レンジでは食品を加熱するために高出力の電磁波（マイクロ波）が使用されており、センサ素子３１ａ、３１ｂ、３１ｃや制御回路３２がこのマイクロ波を受けると、センサの出力が変動して検出誤差が生じたり、素子が破壊される恐れもある。しかし、保護容器２１の材質による電磁波シールド、開口導部２３ａ〜２３ｃ、２４および筒状シールド３５ａ〜３５ｃ、３６によって、センサ付き容器２を電子レンジ内で使用可能にしている。
【００３１】
つまり、マイクロ波を遮断するために保護容器２１を導体で形成して電磁波シールドとして機能させている。また保護容器２１内のセンサ素子３１ａ〜３１ｃおよび発光素子３３の対向面には開口導部２３ａ〜２３ｃ、２４があり、マイクロ波の浸入を防ぐためにこの開口導部２３ａ〜２３ｃ、２４の径を電磁波の波長に比べて十分に小さくすることができる。一般に電子レンジでは、周波数２．４５ＧＨｚ、波長１２ｃｍの電磁波が使用されているので、開口導部２３ａ〜２３ｃ、２４の直径は３ｍｍ以下にすることが望ましい。また、さらにシールド効果を高めるため内壁面に筒状シールド３５ａ〜３５ｃ、３６を配置している。このように、開口導部２３ａ〜２３ｃ、２４に筒状などの垂直な導体を設けると、開口導部２３ａ〜２３ｃ、２４からの電磁波の侵入が大幅に低減される。十分なこの遮蔽効果を得るには、壁面の高さを開口導部の直径の１倍以上にするのが望ましい。
【００３２】
図１に示した受信機３は、センサ付き容器２からの光通信信号を受信する受光素子１４を備えており、センサ付き容器２を使用する場所の近くに設置する。例えば、台所の室内や、冷蔵庫１１の中や、電子レンジ１２などの調理器具の中に配置すると良い。
【００３３】
図１に示したデータベース４には、食品の種別ごとに種別センサから得られるデータの標準値を参照データとして記録している。また、各食品種別について複数の異なる劣化状況における参照データも記録している。
【００３４】
解析装置５は、受信した種別センサのデータを基にデータベース４を検索して、最も類似した参照データを抽出することにより、食品の種別を判定する。また、量センサと劣化状況センサのデータと参照データを基に食品の量と劣化状況を推定するようにしている。求めた食品の量、種別、劣化状況の情報は、ホームネットワーク１３を通じて冷蔵庫１１の扉に設けた表示装置６に伝送されて表示される。また、解析装置５は、電子レンジ１２内に入れられたセンサ付き容器２の中の食品１の量および種別を求め、それに基づいてホームネットワーク１３を通じて電子レンジ１２に出力と加熱時間を指示して適切な加熱調理を行なうようにしている。
【００３５】
このように本発明の物品管理システムは、少なくとも不特定多数の食品を収納するセンサ付き容器２と、このセンサ付き容器２内に配置されてセンサ付き容器２内に収納した食品の種別情報を得る種別センサと、その種別センサの情報を送信する無線送信手段と、これを受信する受信機３と、この受信機３で受信した種別センサのデータを基に食品の種別を判定する解析装置５とを備えているため、繰り返しセンサ付き容器２を使用しても、その内部に収納した食品の種別を手作業で入力することなく食品の種別を判定することができ、物品管理を効率的に行なうことができる。
【００３６】
次に、健康アドバイスを提供する健康管理システムについて説明する。
この健康管理システムでは、解析装置５に予め利用者の家の家族構成の情報として、家族の各人の年齢、性別、身長、体重などを入力しておく。この解析装置５は、上述した物品管理システム１を用いたセンサ付き容器２に収納された食品１の量および種別を記録することにより、それぞれの種別の食品がどれだけ消費されたかを把握する。そして、食品の消費状況と家族構成の情報から、摂取された栄養が適切かどうかを判定し、表示装置６に表示する。
【００３７】
図４は、表示例を示す表示装置６の正面図である。
解析装置５によるレーダーチャート４０は、カロリー（エネルギー）、蛋白質、脂質、ナトリウム、カルシウム、鉄分、ビタミンなどの栄養素のバランスを表示している。このレーダーチャート４０の基準円４１は、入力された家族構成における各栄養素の適切な量に対応しており、レーダーチャートの各頂点がこの基準円４１の中にあるときは、栄養が不足、基準円４１の外にあるときは、栄養が過剰であることを示している。また、管理装置５は、センサ付き容器２から収集した食品の量および種類の情報を用いて、保管されている食品を利用し、かつ栄養バランスの良い献立案を生成し、表示装置６の献立表示部４２に表示し、さらに、この献立案の料理を作成するのには不足していて購入すべき食品があれば、その購入リスト４３を表示装置６に表示する。これにより、利用者に手間をかけることなく、健康サービスを提供できる。
【００３８】
図５は、食品１の量を検出する量検出手段の構造を示す断面図である。
食品１を入れるセンサ付き容器２は、その蓋部２６の構成を図３に示したものと変えて可撓性材料で製作し、この蓋部２６の上に台座５１およびロック機構であるロックボタン５２を設け、また蓋部２６に容器部２２の中から容器部２２の外へのみ気体を通過させる逆止弁５３を設けている。容器部２２に内蔵した保護容器２１には、容器部２２の中の空間の圧力を検出できる圧力センサを設けている。また図５の状態でロックボタン５２を押すと、図６に示すように蓋部２６が撓み、容器部２２の体積が一定量変化する。すなわち、ロックボタン５２は、容器部２２の体積を変化させる体積変化付与手段を兼ねている。
【００３９】
このセンサ付き容器２は、次のように使用する。まず、利用者は蓋部２６を開けて容器部２２の中に食品１を入れ、図５に示すように蓋部２６を閉める。次に、利用者は蓋部２６を固定するためにロックボタン５２を図６に示すように押す。すると、蓋部２６が撓み容器部２２の中の体積が減るため、逆止弁５３が開き一定量の空気５４が排出される。その後、利用者は図７に示したようにロックボタン５２から手を離す。すると、蓋部２６は弾力により元の形に戻り、容器部２２の中の体積も元の大きさに戻る。しかし、逆止弁５３により容器部２２の中に空気が流入できないため、容器部２２の中の圧力は低下する。これにより蓋部２６が容器部２２に密着し、蓋部２６が固定されると同時に、このときの容器部２２の中の圧力の変化量は、容器部２２の中の空間の体積に依存するので、それを利用して食品１の体積を求めることができる。
【００４０】
これを数式で表すと次のようになる。容器部２２の体積をＶ、容器部２２の中の食品１の体積をＱ、ロックボタン５２を押すことによる容器２２の体積減少量をΔＶ、大気圧をＰ、ロックボタン５２を離した後の圧力減少量をΔＰとする。ロックボタン５２を押しているとき、容器部２２の中の圧力はＰ、容器部２２の中の空間の体積は（Ｖ−Ｑ−ΔＶ）となる。また、ロックボタン５２を離したとき、圧力は（Ｐ−ΔＰ）、体積は（Ｖ−Ｑ）になる。ロックボタン５２を押しているときと離したときでは、気体の質量の変化がないため、温度変化を無視すると、圧力と体積の積は一定となる。従って、Ｐ×（Ｖ−Ｑ−ΔＶ）＝（Ｐ−ΔＰ）×（Ｖ−Ｑ）が成り立つ。
【００４１】
これを食品１の体積Ｑについて解くと、Ｑ＝Ｖ−Ｐ×ΔＶ／ΔＰの関係が得られる。容器部２２の体積Ｖ、大気圧Ｐ、体積減少量ΔＶは予め分かっているので、圧力減少量ΔＰを圧力センサにより検出し、上式に代入することにより食品１の体積Ｑを計算することができる。
【００４２】
上述した計算は、保護容器２１の中の制御回路３２により行なう。圧力減少量ΔＰは、図６のロックボタン５２を押しているときと、図７のロックボタン５２を離しときの圧力センサの出力を比較することにより求めることができる。ロックボタン５２を離したことは、圧力センサの出力が急激に低下することを利用して検知すればよい。あるいは、ロックボタン５２に近接してその動作を検出するスイッチを設け、このスイッチのＯＮ／ＯＦＦ信号を制御回路３２に伝えることにより、ロックボタン５２を離したことを検知しても良い。その場合、保護容器２１を蓋部２６に設けると構成が容易になる。
【００４３】
このような構成および計算方法により、蓋部２６を閉める操作が体積測定のための体積変化付与の操作を兼ねているので、利用者に手間をかけることなく、蓋部２６を閉めるたびに食品１の体積が測定することができる。また、このセンサ付き容器２は物品管理システムでも用いることができる。
【００４４】
図８は、食品管理システムを応用して構成した健康管理システム全体を示すブロック構成図である。
センサ付き容器２の中の保護容器２１の中に設けられたガス濃度センサ３１ａおよびイオン濃度センサ３１ｂは、図３に示した保護容器２１の開口部２３ａ、２３ｂを通じて、容器部２２内の食品１から発する気体および液体に接触している。ガス濃度センサ３１ａは、気体に含まれるガスの種類ごとにガス濃度を検出し電気信号に変換して出力する。またイオン濃度センサ３１ｂは、液体に含まれるイオンの種類ごとにイオン濃度を検出して電気信号に変換して出力する。これらの出力を受けた制御回路３２は、ガス濃度センサ３１ａおよびイオン濃度センサ３１ｂの出力信号をデジタル信号に変換して取り込む。
【００４５】
また、保護容器２１の中に設けられた圧力センサ３１ｃは、保護容器２１の開口導部２３ｃを通じて容器部２２の中の空間の空気に接触してその圧力を電気信号に変換して出力する。制御回路３２は、圧力センサの出力信号を取り込み、図５から図７を用いて説明した方法により容器部２２の中の食品１の体積を求める。制御回路３２は、ガス濃度センサ３１ａおよびイオン濃度センサ３１ｂのデータと、食品１の体積のデータに容器識別番号６３を付加し、発行素子３３を駆動して光信号６２によりデータを送信する。ここで、通信手段として光を用いているので、高出力マイクロ波が照射されている電子レンジの庫内であっても確実な通信を行なうことができる。
【００４６】
受信機３は、受光素子１４により光信号６２を受信し、受信データ６１を解析装置５に送信する。ここで発光素子３３により放出された光信号６２は、受信機３を設置した台所、冷蔵庫、電子レンジの壁で反射するため、受光素子１４と発光素子３３を対向させておく必要はなく、センサ付き容器２は任意の向きに置くことができる。受信データ６１を受けた解析装置５は、受信したデータ６１からガス濃度センサ３１ａのデータ６４ａと、イオン濃度センサ３１ｂのデータ６４ｂと、食品１の体積のデータ６４ｃおよび容器識別番号６５を抽出する。
【００４７】
次いで解析装置５の種別判定部６６は、ガス濃度データ６４ａと、イオン濃度データ６４ｂを解析してセンサ付き容器２に収納されている食品１の種別を判定する。具体的には、データベース４に記憶された食品種別ごとの参照データを検索して、受信したガス濃度データ６４ａと、イオン濃度データ６４ｂに最も類似したものを抽出し、抽出された種別の食品がセンサ付き容器２に収納されていると判定する。受信したデータに類似した参照データがデータベース４に登録されていない場合には、通信装置８とネットワーク７を経由して、外部のデータセンタ９に接続して最新の参照データをデータベース４にダウンロードし、再度検索を行なう。これにより、新しい種類の食品であっても識別することが可能になる。
【００４８】
また、解析装置５の劣化状況判定部６７は、ガス濃度データ６４ａと、イオン濃度データ６４ｂを解析して食品の劣化状況を求める。これには、例えば、野菜が劣化するとアンモニア系ガスが発生したり、液体の酸度が強まる特性を利用する。また、解析装置５の重量判定部６８は、受信した体積データ６４ｃと、種別判定部６６で求めた食品種別に基づいて、食品の種別に応じた比重を体積に掛けることにより、食品の量として食品の重量を求める。
【００４９】
また、解析装置５のデータ解析部６９は、容器識別番号６５により、データを送信したセンサ付き容器２を識別し、容器ごとに収納されている食品の重量、種別、劣化状況の情報をそれぞれ収集し、表示装置６に転送してこれを一覧表示する。食品１が劣化している場合は、表示を点滅させて警告する。これにより、登録の手間をかけることなく、保管している全ての食品の量、種類、劣化状況の情報を収集し、まとめて把握することができるようになる。またセンサ付き容器２から受信した受信データ６１を基に表示を逐次更新するので、内容物が入れ替えられたり劣化状況が変化した場合でも自動的に表示が変わり、手間をかけずに食品の状態を常時監視することができる。
【００５０】
上述した実施の形態では、管理対象の物品として食品を管理する例を示したが、食品の代わりに、血液などの医療検査検体、薬品、工業資材などの他の物品を管理しても良い。また、上述した実施の形態では、センサ付き容器２の制御回路３２を駆動する電源３４として電池を用いているが、その代わりに他の電源、例えば、保護容器２１の外にマイクロ波を受信するアンテナを設け、電子レンジから照射されるマイクロ波のエネルギーを受信して電源に用いても良い。また、振動エネルギーを電気に変換する振動発電機を用いて、冷蔵庫などから発生する振動を利用して電力を供給してもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態では、無線センサからのデータ送信のために光通信を用いたが、光通信の代わりに、音波や電波による通信を用いても良い。音波を用いる場合は、発光素子、受光素子の代わりにスピーカ、マイクを用いる。電波を用いる場合は、電子レンジのマイクロ波の影響を避けるため、２．４５ＧＨｚから離れた周波数の電波を用いることが望ましく、超広帯域無線方式（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）を用いてもよい。また、物品の量を検出するために、図５から図７に示したように圧力の変化により物品の体積を求めたが、例えば、容器の底に感圧シートを貼り付けるなどの他の方法を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態による物品管理システムを示すシステム構成図である。
【図２】図１に示した物品管理システムに使用するセンサ付き容器を示す斜視図である。
【図３】図２に示したセンサ付き容器の断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態による物品管理システムを用いた健康管理システムによる表示装置の正面図である。
【図５】図４に示した健康管理システムの物品量検出手段を示す断面図である。
【図６】図５に示した物品量検出手段の他の状態を示す断面図である。
【図７】図５に示した物品量検出手段のさらに他の状態を示す断面図である。
【図８】物品管理システムを示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  食品
２  センサ付き容器
３  受信機
４  データベース
５  解析装置
６  表示装置
７  ネットワーク
８  通信装置
９  データセンタ
１１  冷蔵庫
１２  電子レンジ
１３  ホームネットワーク
１４  受光素子
２１  保護容器
２２  容器部
２３ａ〜２３ｃ、２４  開口導部
２６  蓋部
３１ａ  ガスセンサ
３１ｂ  イオンセンサ
３１ｃ  圧力センサ
３２  制御回路
３３  発光素子
６４ａ  ガス濃度データ
６４ｂ  イオン濃度データ
６４ｃ  体積データ
６５  容器識別番号
６６  種別判定部
６７  劣化状況判定部
６８  重量判定部
６９  データ解析部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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