(57)【要約】      （修正有）【課題】光を通さない材質からなるカップ内の水残量を測定する水量測定機能付きカップを提供する。【解決手段】水量測定機能付きカップは、カップ蓋２、カップ体３及びカップ蓋２に配置される測定モジュール４を含む。測定モジュール４は、少なくともマイクロ制御ユニット４３、記憶ユニット４４及び音波授受ユニットを含み、記憶ユニット４４内には、周波数とカップ体内の水残量との対応関係が記録されたルックアップテーブルが蓄積されている。音波授受ユニットは、周波数掃引方式でカップ体内に音波を出射するとともに、反射された反射波を受信する。また、マイクロ制御ユニット４３は反射波のエネルギー強度に基づいて、現在の周波数が空気の共振周波数であるか否かを判断する。現在の周波数が空気の共振周波数である場合、マイクロ制御ユニット４３は空気の共振周波数に基づいてルックアップテーブルを検索することにより、カップ体内の水残量を取得する。【選択図】図１
2017207486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口箇所を備えるカップ体、
当該カップ体の当該開口箇所に配置されるカップ蓋、及び
当該カップ蓋内に設けられる測定モジュール、を含む水量測定機能付きカップであって、
複数の周波数と当該カップ体内における複数の水残量との対応関係が記録されたルックアップテーブルを蓄積する記憶ユニット、
周波数掃引方式で当該カップ体内に音波を出射するとともに、反射波を受信する周波数掃引式音波授受ユニット、及び
当該記憶ユニット及び当該周波数掃引式音波授受ユニットに電気的に接続されるとともに、当該反射波のエネルギー強度に基づいて、当該音波の周波数が空気の共振周波数であると判断した場合に、当該空気の共振周波数に基づいて当該ルックアップテーブルを検索することで、対応する当該水残量を取得するマイクロ制御ユニット、を更に含む水量測定機能付きカップ。
【請求項２】
当該カップ体は、円柱型のカップ体である請求項１記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項３】
当該周波数掃引式音波授受ユニットは、当該測定モジュールの底部から外側を向くように配置され、且つ、当該周波数掃引式音波授受ユニットの配置位置は、当該カップ蓋のちょうど中央に位置する請求項２記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項４】
当該マイクロ制御ユニットに電気的に接続されるとともに、当該カップ体内における当該水残量を表示する表示ユニットを更に含む請求項１記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項５】
当該マイクロ制御ユニットに電気的に接続されるとともに、当該カップ体内における当該水残量を無線によって外部装置に伝送する無線授受ユニットを更に含む請求項１記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項６】
当該マイクロ制御ユニットに電気的に接続されるとともに、当該カップ体内の温度を検知する温度検知ユニットを更に含み、当該ルックアップテーブルに、複数の周波数、複数の温度及び複数の水残量の対応関係が記録される請求項１記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項７】
当該マイクロ制御ユニットに電気的に接続されるトリガユニットを更に含み、当該トリガユニットが外部からのトリガを受け付けると、当該マイクロ制御ユニットは、当該周波数掃引式音波授受ユニットが当該音波の出射を開始するよう制御する請求項１記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項８】
開口箇所を備えるカップ体、
当該カップ体の当該開口箇所に配置されるカップ蓋、及び
当該カップ蓋内に設けられる測定モジュール、を含む水量測定機能付きカップであって、
複数の周波数と、当該カップ体内の気柱における複数の高さとの対応関係が記録されたルックアップテーブルを蓄積する記憶ユニット、
周波数掃引方式で当該カップ体内に音波を出射するとともに反射波を受信する周波数掃引式音波授受ユニット、及び
当該記憶ユニット及び当該周波数掃引式音波授受ユニットに電気的に接続されるとともに、当該反射波のエネルギー強度に基づいて、当該音波の周波数が空気の共振周波数であると判断した場合に、当該空気の共振周波数に基づいて当該ルックアップテーブルを検索することで、当該空気の共振周波数に対応する当該高さを取得し、当該高さに基づいて当該カップ体内における水残量を算出するマイクロ制御ユニット、を更に含む水量測定機能付きカップ。
【請求項９】
当該マイクロ制御ユニットは、当該カップ体の断面積と当該高さに基づいて当該カップ体内における当該気柱の体積を算出し、当該カップ体の体積から当該気柱の体積を減算することで、当該水残量を算出する請求項８記載の水量測定機能付きカップ。
【請求項１０】
当該カップ体は円柱型のカップ体であり、当該周波数掃引式音波授受ユニットは、当該測定モジュールの底部から外側を向くように配置され、且つ、当該周波数掃引式音波授受ユニットの配置位置は、当該カップ蓋のちょうど中央に位置し、且つ、当該水量測定機能付きカップは、当該マイクロ制御ユニットに電気的に接続されて当該カップ体内における当該水残量を表示する表示ユニットを更に含む請求項９記載の水量測定機能付きカップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカップに関し、特に、水量測定機能付きカップに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの医療レポートによれば、一定時間ごとに定量の水を摂取することは健康によいとされる。そこで、随時水分補給ができるよう、多くの人々がカップの携帯を日々の習慣としている。
【０００３】
上記を受けて、中にはプラスチック製の透明な飲料用カップを愛用する人もいる。この種のカップは、使用者がカップ内の水残量を直接目視し、一日の水分摂取量が十分であるか否かを把握できるよう、表面に目盛りが設けられることが一般的である。ただし、プラスチック製のカップには保温機能がないため、暖かいものを摂取したいという一部使用者のニーズに応えることはできない。
【０００４】
一方、保温カップは一般的に光を通さない材質（例えばステンレス）からなるため、保温カップに水を入れた場合には、使用者が蓋を開放しない限りカップ内の水残量を知ることは不可能である。即ち、使用者は最も容易な方法でカップ内の水残量を知ることができず、摂取した水分量を確認するために大変な手間がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、カップ内の水残量を測定すべく、周波数掃引方式によって音波をカップ内で出射及び受信可能な水量測定機能付きカップを提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達するために、本発明は、カップ蓋、カップ体及び当該カップ蓋内に配置される測定モジュールを含むカップを開示する。当該カップは、当該測定モジュールによって水量測定機能を提供可能である。当該測定モジュールは、少なくともマイクロ制御ユニット、記憶ユニット及び音波授受ユニットを含み、当該記憶ユニット内には、周波数と当該カップ体内の水残量との対応関係が記録されたルックアップテーブルが蓄積されている。当該音波授受ユニットは、周波数掃引方式で当該カップ体内に音波を出射するとともに、反射された反射波を受信する、また、当該マイクロ制御ユニットは反射波のエネルギー強度に基づいて、現在の周波数が空気の共振周波数であるか否かを判断する。現在の周波数が当該空気の共振周波数である場合、当該マイクロ制御ユニットは当該空気の共振周波数に基づいて当該ルックアップテーブルを検索することで、当該カップ体内の水残量を取得する。
【発明の効果】
【０００７】
従来技術で得られる技術的効果と比較して、本発明では、反射波のエネルギーの大きさに基づいて音波による空気の共振周波数を測定するとともに、空気の共振周波数に基づいて水残量を検索するため、使用者はカップ蓋を開放することなくカップ体内の水残量を直接把握可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明における第１の具体的実施例のカップの斜視図である。
【図２】図２は、本発明における第１の具体的実施例の測定モジュールのブロック図である。
【図３】図３は、本発明における第１の具体的実施例の水残量算出を示す図である。
【図４】図４は、本発明における第１の具体的実施例にかかる空気の共振周波数を示す図である。
【図５】図５は、本発明における第１の具体的実施例の水量測定を示す図である。
【図６】図６は、本発明における第２の具体的実施例の水量測定を示す図である。
【図７】図７は、本発明における第３の具体的実施例の水量測定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで、本発明の好ましい実施例について、図面を組み合わせて詳細に説明する。
【００１０】
まず、本発明における第１の具体的実施例のカップの斜視図である図１を参照する。図１に示すように、本発明は水量測定機能付きカップ（以下、カップ１と略称）を開示する。当該カップ１は、カップ蓋２とカップ体３を主に備える。当該カップ体３は一方の側に開口箇所３０を備え、当該カップ蓋２が当該開口箇所３０に覆設される。当該カップ蓋２が当該カップ体３の当該開口箇所３０に覆設されると、当該カップ体３内に密閉空間が形成される。当該密閉空間は液体（例えば水又は飲料）を充填するために用いられ、且つ、当該密閉空間内の液体は当該カップ体３の外に漏れ出ることがない。
【００１１】
本発明の主たる技術的特徴として、当該カップ１は、当該カップ蓋２内に設けられる測定モジュール４を更に含む。当該カップ蓋２が当該開口箇所３０に覆設されると、当該測定モジュール４はちょうど当該密閉空間内に面するように配置される。図１に示すように、当該測定モジュール４は、トリガユニット４１、表示ユニット４２、マイクロ制御ユニット４３、記憶ユニット４４及び周波数掃引式音波授受ユニット４５を更に含む。
【００１２】
当該トリガユニット４１は当該カップ蓋２の一側面に設けられ、使用者による外部操作を受け付けることで、当該測定モジュール４が当該カップ体３内の水残量測定を行うようトリガを与える。当該表示ユニット４２は、当該測定モジュール４による測定が完了すると、当該水残量を表示する。本実施例において、当該表示ユニット４２としては、例えば発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）、７セグメントディスプレイ  （Ｓｅｖｅｎ−ｓｅｇｍｅｎｔ  ｄｉｓｐｌａｙ）等が可能であるが、これらに限定されない。
【００１３】
好ましくは、当該トリガユニット４１は透明なタッチパッドであり、当該トリガユニット４１の下方に当該表示ユニット４２が設けられる。これにより、使用者は当該トリガユニット４１を透過して当該表示ユニット４２に表示される情報を直接視認可能となる。より好ましくは、当該トリガユニット４１と当該表示ユニット４２は単体のタッチスクリーンとして統合可能であるが、これに限定されない。
【００１４】
当該マイクロ制御ユニット４３と当該記憶ユニット４４は、当該測定モジュール４の内部に設けられる。当該周波数掃引式音波授受ユニット４５（以下、音波授受ユニット４５と略称）は、当該測定モジュール４の底部に設けられるとともに、当該測定モジュール４の底部から外側を向くように配置される。より具体的には、当該音波授受ユニット４５の配置位置は当該カップ蓋２のちょうど中央とされ、当該カップ蓋２が当該カップ体３に覆設されると、当該音波授受ユニット４５の配置位置が当該カップ体３のちょうど中央に位置することになる。
【００１５】
また、本発明における第１の具体的実施例の測定モジュールのブロック図である図２を参照する。図２に示すように、当該マイクロ制御ユニット４３は、上述した当該トリガユニット４１、当該表示ユニット４２、当該記憶ユニット４４及び当該音波授受ユニット４５に電気的に接続される。
【００１６】
当該記憶ユニット４４には、予め設けられたルックアップテーブル４４１が蓄積されている。当該ルックアップテーブル４４１には、複数の周波数と当該カップ体３内における複数の水残量との対応関係が記録されている。具体的に、本発明の主な技術手段として、当該音波授受ユニット４５は、周波数掃引方式で当該カップ体３のカップ底に向けて音波を持続的に出射するとともに、当該音波が当該カップ体３内の水に衝突して反射された反射波を受信する。当該マイクロ制御ユニット４３は、当該反射波のエネルギー強度に基づいて、当該音波で現在採用されている周波数が空気の共振周波数であるか否か（即ち、当該音波が当該密閉空間において空気を共振させたか否か）を判断する。当該マイクロ制御ユニット４３が当該空気の共振周波数を検出した場合には、当該空気の共振周波数に基づいて当該ルックアップテーブル４４１を検索することで、当該空気の共振周波数に対応する当該水残量を取得するとともに、当該表示ユニット４２によって表示する。
【００１７】
具体的には、当該マイクロ制御ユニット４３が当該空気の共振周波数を検出した場合には、当該空気の共振周波数を数式に代入することで、当該水残量を直接算出可能となる（後に詳述）。本発明では、複数の空気の共振周波数と複数の水残量との対応関係を予め算出し、当該ルックアップテーブル４４１に記録するとともに、リアルタイム演算手段に代えてテーブル参照手段を用いる。これにより、当該マイクロ制御ユニット４３の演算量が減少し、水量測定時間が短縮されるとともに、当該測定モジュール４による電気消費量が削減される。当該ルックアップテーブル４４１は、主として下表のような内容となる。
【００１８】
【表１】
2017207486.tif 000003
【００１９】
なお、当該カップ体３内の温度（ｔ）は、当該音波の速度（ｖ）に影響する（通常、ｖ＝３３１．４５＋０．６ｔ）。即ち、水残量が同一の場合、当該音波は当該カップ体３内において温度によって異なる空気の共振周波数を有する。本実施例では、当該カップ体３内の温度が室温（２１度）であり、当該音波の速度が３４４ｍ／ｓである場合を想定するが、これに限定されない。
【００２０】
より具体的には、当該カップ体３の形状もまた当該音波による当該カップ体３内における空気の共振周波数に影響する。本実施例では、当該カップ体３が主に円柱型のカップ体である場合を例示するが、これに限らない。本発明は異なる形状の各種カップ体に適用可能であるが、異なる形状のカップ体に適用する場合には、当該ルックアップテーブル４４１の内容にやや違いが生じる（空気の共振周波数が異なるため）。
【００２１】
当該トリガユニット４１は、当該マイクロ制御ユニット４３に電気的に接続される。本実施例において、当該トリガユニット４１が外部からのトリガを受け付けた場合、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該音波授受ユニット４５が当該密閉空間に対する当該音波の出射を開始するよう制御する。当該表示ユニット４２は、当該マイクロ制御ユニット４３による当該ルックアップテーブル４４１の検索完了後に、当該マイクロ制御ユニット４３の検索により得られた当該水残量を表示するよう、当該マイクロ制御ユニット４３に電気的に接続されている。
【００２２】
当該測定モジュール４は、当該マイクロ制御ユニット４３に電気的に接続される無線授受ユニット４６を更に含んでもよい。当該無線授受ユニット４６は、無線通信手段（例えば、ブルートゥース（登録商標）、ＲＦ、近距離無線通信等）を介して外部装置（例えば、図示しないコンピュータ、スマートフォン、タブレットＰＣ等）に無線接続されることで、当該水残量を当該外部装置に伝送し、当該外部装置に表示又は記録する。これにより、当該外部装置は、当該水残量に基づいて使用者の水摂取量、不足水分量等の情報を算出可能となるため、使用者の健康管理に有利である。
【００２３】
本発明において、当該表示ユニット４２と当該無線授受ユニット４６は、いずれも当該カップ体３内の水残量を使用者に把握させることを主たる目的としている。よって、当該表示ユニット４２と当該無線授受ユニット４６はいずれか一方のみを設置すればよく、こうすることで当該カップ１の生産コストが削減される。
【００２４】
当該測定モジュール４は、当該測定モジュール４の運転に必要な全電力を供給すべく、当該マイクロ制御ユニット４３に電気的に接続されるバッテリユニット４７を更に含む。
【００２５】
当該測定モジュール４は、当該マイクロ制御ユニット４３に電気的に接続される温度検知ユニット４８を更に含んでもよい。測定モジュール４は、当該温度検知ユニット４８によって当該カップ体３内の温度を検知する。これにより、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該空気の共振周波数と当該温度の双方に基づいて当該ルックアップテーブル４４１を検索することで、対応する当該水残量を取得可能となる。なお、当該測定モジュール４が当該温度検知ユニット４８を備える実施例では、当該ルックアップテーブル４４１には、複数の周波数、複数の温度及び複数の水残量の対応関係が主に記録される（後に詳述する）。
【００２６】
ここで、本発明における第１の具体的実施例の水残量算出を示す図及び空気の共振周波数を示す図である図３及び図４を共に参照する。上述したように、当該カップ体３は主に円柱型のカップ体とされる。当該カップ体３の体積は、当該カップ体３の断面積Ｋにカップ体の高さＨを乗じたものである。また、当該カップ体３の断面積Ｋは、３．１４に当該カップ体３の半径（Ｄ／２）の二乗を乗じたものである。本実施例において、当該マイクロ制御ユニット４３は、主に当該カップ体３内の気柱の体積を算出するとともに、当該カップ体３の体積から当該気柱の体積を減算することで、当該カップ体３内に残る水５の容量を取得する。なお、当該カップ体３の断面積Ｋ、カップ体の高さＨ及び当該気柱の断面積Ｋについては既知とする（当該気柱の断面積Ｋは当該カップ体３の断面積Ｋに等しい）。即ち、気柱の高さＬを測定できさえすれば、当該水５の容量を算出可能となる。
【００２７】
図４に示すように、当該音波授受ユニット４５は、周波数掃引方式で当該カップ体３のカップ底に向けて当該音波を出射する。即ち、毎回異なる周波数（逓増又は逓減）で当該カップ体３内に当該音波を出射する。本実施例では、当該音波授受ユニット４５は当該マイクロ制御ユニット４３に制御されて、低周波から高周波へゆっくりと逓増させつつ当該音波を出射するが、これに限定されない。
【００２８】
当該音波が、当該カップ体３内における当該水５の水面５１又は当該カップ体３のカップ底（当該カップ体３内に水が存在しない場合）に衝突すると、当該反射波が反射される。本実施例において、当該カップ体３は、当該カップ蓋２が当該開口箇所３０に覆設されることで密閉空間を形成する。また、当該音波授受ユニット４５の配置位置は当該カップ体３のちょうど中央に対応するため、当該音波授受ユニット４５から出射される当該音波の開始点は、波形の０度に相当する。即ち、当該音波の位相は０度となる（図４の波形）。
【００２９】
本願の発明者は、当該音波の周波数をｆ、既知の波長をλとした場合、当該気柱の高さＬが
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及びその倍数に等しいとき
2017207486.tif 000005
に、当該音波によって空気が共振する（即ち、当該周波数ｆが当該空気の共振周波数となる）ことを実験により発見した。なお、Ｎは任意の正の整数である。よって、当該音波授受ユニット４５が、周波数掃引方式で周波数を逓増させつつ当該音波を出射し、且つ当該マイクロ制御ユニット４３が、受信した当該反射波から現在採用されている周波数が当該空気の共振周波数であることを発見した場合、当該空気の共振周波数の波長から当該気柱の高さＬを算出可能となる。
【００３０】
具体的には、当該音波が空気を共振させる場合、その波形のエネルギーは加算効果となり、最大エネルギーとなる。本実施例において、当該マイクロ制御ユニット４３は主に当該反射波のエネルギー強度に基づいて、空気の共振現象が発生したか否かを判断するとともに、現在採用されている周波数が空気の共振周波数であるか否かを判断する。より具体的には、当該マイクロ制御ユニット４３は、デジタル−アナログ変換プログラムによって、当該反射波をアナログ電圧に変換するとともに、当該アナログ電圧の大きさから当該反射波のエネルギー強度を判断するが、これに限定されない。
【００３１】
図４に示すように、当該音波が当該密閉空間において空気を共振させた場合、当該音波が当該水面５１に衝突したことを表す点を共振点Ｐ１とする。当該共振点Ｐ１は、当該音波の
2017207486.tif 000006
部分にちょうど位置する。
【００３２】
当該技術分野において、当業者は、音波の速度が周波数に波長を乗じたもの（ｖ＝ｆ×λ）に等しいことを知っている。即ち、波長は速度を周波数で除したもの
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に等しい。また、温度が室温（２１度）の場合、音波の速度は３４４ｍ／ｓに略等しくなる。そのため、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該空気の共振周波数を検知及び取得した場合、これに基づいて、当該気柱の高さ
2017207486.tif 000008
等を算出可能であるが、これに限定されない。上述したように、本実施例では、当該音波授受ユニット４５が低周波から高周波へと逓増させることから、上記の数式において、第１の空気の共振周波数は基本周波数、第２の空気の共振周波数は二次周波数、第３の空気の共振周波数は第２の二次周波数であり、以下同様となる。なお、当該基本周波数は当該二次周波数よりも低く、当該二次周波数は当該第２の二次周波数よりも低い。
【００３３】
更に、当該気柱の高さＬが取得されると、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該カップ体３内の水残量として、断面積Ｋ×（カップ体の高さＨ−気柱の高さＬ）を算出可能となる。
【００３４】
なお、当該測定モジュール４に当該温度検知ユニット４８が設けられる場合、当該マイクロ制御ユニット４３は、ｖ＝３３１．４５＋０．６ｔとの数式から、当該カップ体３内における当該音波の実際の速度を算出可能となる。また、更に、当該気柱の高さ
2017207486.tif 000009
等が算出される。
【００３５】
上述したように、当該マイクロ制御ユニット４３の演算量を減らすことで、当該測定モジュール４の電気消費量を削減すべく、本発明では、予め当該マイクロ制御ユニット４３又は外部のコンピュータ（図示しない）によって当該カップ体３内の異なる水残量に対応する空気の共振周波数を算出し、当該ルックアップテーブル４４１に記録しておく。これにより、使用者が当該カップ体３内の水残量を測定しようとする場合、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該音波授受ユニット４５によって周波数掃引方式で当該音波を出射するとともに、当該反射波を受信して、当該反射波のエネルギー強度から当該空気の共振周波数（当該第１の空気の共振周波数、当該第２の空気の共振周波数又は当該第３の空気の共振周波数等）を検出するだけで、テーブル参照方式によって当該カップ体３内の水残量を容易に取得できる。
【００３６】
続いて、本発明における第１の具体的実施例の水量測定を示す図５を参照する。図５は、水量測定方法を開示している。当該方法は図１に示す当該カップ１に適用されるとともに、具体的に以下のステップを含む。
【００３７】
まず、当該マイクロ制御ユニット４３は、特定の周波数で当該音波を出射するとともに、反射された当該反射波を受信するよう、当該音波授受ユニット４５を制御する（ステップＳ１０）。続いて、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該反射波のエネルギー強度に基づいて、当該特定の周波数が当該空気の共振周波数であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。当該特定の周波数が当該空気の共振周波数でない場合、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該特定の周波数を調整するよう当該音波授受ユニット４５を制御する（ステップＳ１４）。そして、当該ステップＳ１０に戻り、調整済みの当該特定の周波数で当該音波を再び出射する。本実施例において、当該音波授受ユニット４５は、主に逓増方式で当該特定の周波数を調整し、低周波から高周波へ調整することで周波数掃引の効果を得る。
【００３８】
当該特定の周波数が当該空気の共振周波数である場合、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該空気の共振周波数で当該記憶ユニット４４内の当該ルックアップテーブル４４１を検索することにより（ステップＳ１６）、当該カップ体３内における現在の水残量を取得する（ステップＳ１８）。最後に、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該表示ユニット４２によって当該水残量を直接表示するか、或いは、当該無線授受ユニット４６を通じて当該水残量を当該外部装置へと伝達し、表示する（ステップＳ２０）。
【００３９】
なお、図５の実施例において、当該測定モジュール４は当該温度検知ユニット４８を含まないため、当該ルックアップテーブル４４１に記録される複数の水残量は、主として当該カップ体３内の温度が室温であり、当該音波の速度が３４４ｍ／ｓの場合に対応している。
【００４０】
本発明における第２の具体的実施例の水量測定を示す図６を参照する。図６は、水量測定方法を開示している。当該方法は図１に示す当該カップ１に適用されるとともに、具体的に以下のステップを含む。
【００４１】
図５に示した第１の具体的実施例と同様に、第２の具体的実施例では、当該マイクロ制御ユニット４３が、特定の周波数で当該音波を出射するとともに、反射された当該反射波を受信するよう、当該音波授受ユニット４５を制御する（ステップＳ３０）。続いて、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該反射波のエネルギー強度に基づいて、当該特定の周波数が当該空気の共振周波数であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。そして、当該特定の周波数が当該空気の共振周波数でない場合、当該特定の周波数を調整するよう当該音波授受ユニット４５を制御して（ステップＳ３４）、再び当該音波を出射する。
【００４２】
本実施例は、当該測定モジュール４に当該温度検知ユニット４８が更に含まれるとの点において、図５に示される第１の具体的実施例とは異なる。本実施例において、当該マイクロ制御ユニット４３は、現在採用されている当該特定の周波数が当該空気の共振周波数であると判断した場合、更に、当該カップ体３内の温度を検出するよう当該温度検知ユニット４８を制御する（ステップＳ３６）。そして、当該空気の共振周波数と当該温度の双方に基づいて、当該記憶ユニット４４における当該ルックアップテーブル４４１を検索することで（ステップＳ３８）、当該カップ体３内の水残量を取得する（ステップＳ４０）。最後に、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該表示ユニット４２又は当該外部装置によって当該水残量を表示する（ステップＳ４２）。
【００４３】
具体的実施例において、当該ルックアップテーブル４４１には、複数の周波数、複数の温度及び複数の水残量の対照関係を同時に記録可能である。下表にその一例を示す。
【００４４】
【表２】
2017207486.tif 000010
【００４５】
上表に示したように、当該マイクロ制御ユニット４３が当該空気の共振周波数と当該温度を取得した場合には、当該空気の共振周波数と当該温度の双方に基づいて当該ルックアップテーブル４４１を検索することで、対応する当該水残量を取得可能である。例えば、当該空気の共振周波数がＦ１で温度がＴ１の場合、当該水残量はＡ１となる。また、当該空気の共振周波数がＦ１で温度がＴ２の場合、当該水残量はＡ２となる。また、当該空気の共振周波数がＦ２で温度がＴ１の場合、当該水残量はＡ４となる。このようにして、以下同様とされる。
【００４６】
他の具体的実施例において、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該空気の共振周波数と当該温度（例えば６０度）を測定した場合、当該空気の共振周波数と当該温度に基づいて、当該音波の波長
2017207486.tif 000011
を演算可能である。そして、算出した波長に基づいて、室温（２５度）の場合の当該波長の周波数
2017207486.tif 000012
を換算する。最後に、当該マイクロ制御ユニット４３は、換算した周波数で当該ルックアップテーブル４４１を検索することで、対応する当該水残量を取得する。本実施例において、当該ルックアップテーブル４４１には、室温下における異なる周波数と水残量の対応関係のみが記録されている。
【００４７】
上記の各実施例は、いずれも本願発明者が実験を経て提示した実際の算出方式であるが、特にこれらに限定されない。
【００４８】
本発明における第３の具体的実施例の水量測定を示す図７を参照する。図７は、水量測定の方法を開示している。当該方法は図１に示す当該カップ１に適用されるとともに、具体的に以下のステップを含む。
【００４９】
図５、図６に示した第１の具体的実施例及び第２の具体的実施例と同様に、第３の具体的実施例では、当該マイクロ制御ユニット４３が、特定の周波数で当該音波を出射するとともに、反射された当該反射波を受信するよう、当該音波授受ユニット４５を制御する（ステップＳ５０）。続いて、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該反射波のエネルギー強度に基づいて、当該特定の周波数が当該空気の共振周波数であるか否かを判断する（ステップＳ５２）。そして、当該特定の周波数が当該空気の共振周波数でない場合、当該特定の周波数を調整するよう当該音波授受ユニット４５を制御して（ステップＳ５４）、再び当該音波を出射する。
【００５０】
本実施例は、当該ルックアップテーブル４４１に、複数の周波数と、当該カップ体３内の気柱における複数の高さとの対応関係が主に記録される、との点において図５、図６に示す第１の具体的実施例及び第２の具体的実施例とは異なる。具体的に、当該ルックアップテーブル４４１としては、下表のようなものが可能である。
【００５１】
【表３】
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【００５２】
当該マイクロ制御ユニット４３は、上記のステップＳ５２において当該空気の共振周波数であることを確認すると、当該空気の共振周波数に基づいて当該ルックアップテーブル４４１を検索することで、対応する当該気柱の高さＬを取得可能である（ステップＳ５６）。続いて、当該マイクロ制御ユニット４３は、当該気柱の高さＬに基づいて当該カップ体３内の水残量を算出する（ステップＳ５８）。そして、更に当該表示ユニット４２又は当該外部装置によって当該水残量を表示する（ステップＳ６０）。
【００５３】
なお、図３に示すように、当該マイクロ制御ユニット４３は、主として当該カップ体３の断面積Ｋと当該気柱の高さＬに基づいて当該カップ体３内における当該気柱の体積を算出する。そして、当該カップ体３の断面積Ｋと当該カップ体の高さＨに基づいて当該カップ体３の体積を算出し、当該カップ体３の体積から当該気柱の体積を減算することで、当該カップ体３内における当該水５の容量（即ち、当該水残量）を算出する。
【００５４】
本発明によれば、当該カップ１の使用者は、当該カップ蓋２を開放することなく、当該トリガユニット４１を操作することで水量検出機能にトリガを与え、当該表示ユニット４２又は当該カップ１に無線接続される当該外部装置において、当該カップ体３内の水残量を直接視認可能となる。よって、使用者の水摂取状況の管理に有利となり、たいへん便利である。
【００５５】
以上は、本発明の好ましい具体的実例にすぎず、本発明の権利範囲を限定するものではない。よって、本発明の内容を応用してなされる等価の変形は、いずれも本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５６】
１      カップ
２      カップ蓋
３      カップ体
３０    開口箇所
４      測定モジュール
４１    トリガユニット
４２    表示ユニット
４３    マイクロ制御ユニット
４４    記憶ユニット
４４１  ルックアップテーブル
４５    周波数掃引式音波授受ユニット
４６    無線授受ユニット
４７    バッテリユニット
４８    温度検知ユニット
５      水
５１    水面
Ｄ      直径
Ｋ      断面積
Ｌ      気柱の高さ
Ｈ      カップ体の高さ
Ｐ１    共振点
Ｓ１０〜Ｓ２０    測定ステップ
Ｓ３０〜Ｓ４２    測定ステップ
Ｓ５０〜Ｓ６０    測定ステップ
【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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