JP2015118007A - 食品分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象物のカロリー、および、成分の少なくとも一方を目標に近づけるための使用者の手間を低減することができる食品分析装置を提供する。【解決手段】食品分析装置１は、測定部２０、入力部５０、制御部４０、および、調整部３０を有する。測定部２０は、測定対象物Ｓの成分と相関する特定の波長の光の光量を測定する。調整部３０は、測定対象物Ｓの一部を分離することができる。制御部４０は、測定部２０の出力に基づいて測定対象物Ｓの測定カロリーを演算し、入力部５０から入力された使用者の情報に基づいて理想カロリーを演算し、測定カロリーと理想カロリーとの比較に基づいて調整部により分離する測定対象物Ｓのカロリーを減量する。【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象物としての食品を分析する食品分析装置に関する。

従来の食品分析装置の一例として、特許文献１に記載の食品分析装置が挙げられる。この食品分析装置は、測定対象物の全体のカロリーを非破壊的に演算する。

特開２００６−１０５６５５号公報

測定対象物の全体のカロリー、および、成分の少なくとも一方が使用者の目標よりも大きいとき、使用者は目標とするカロリー、または、成分に合わせて測定対象物の一部を除外する。しかし、使用者は、測定対象物をどれくらい除外すれば目標に近づくのかが把握しにくい。このため、使用者は、測定対象物から一部を除外した後に、再び測定対象物のカロリー、または、成分を分析する操作を目標が達成されるまで繰り返すことになる。このため、使用者の手間が大きい。

本発明の目的は、測定対象物のカロリー、および、成分の少なくとも一方を目標に近づけるための使用者の手間を低減することができる食品分析装置を提供することである。

〔１〕本食品分析装置の独立した一形態は、測定対象物のカロリー、および、測定対象物の成分の少なくとも一方と相関するパラメーターを測定する測定部と、使用者に関する情報を入力する入力部と、前記測定部の出力に基づいて測定対象物のカロリー、および、測定対象物の成分の少なくとも一方を含む栄養情報を演算する制御部とを備える食品分析装置であって、前記食品分析装置は、測定対象物の一部の分離、および、測定対象物への食品の追加の少なくとも一方を含む測定対象物の調整を行うことのできる調整部を有し、前記制御部は、前記入力部から入力された情報に基づいて目標のカロリー、および、目標の成分の少なくとも一方を含む目標情報を演算し、前記栄養情報と前記目標情報との比較に基づいて、前記調整部により測定対象物を調整する。

上記食品分析装置は、栄養情報と目標情報との比較に基づいて、調整部により測定対象物の一部を分離する。このため、測定対象物のカロリー、および、成分の少なくとも一方を目標に近づけるための使用者の手間を低減することができる。

〔２〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、前記栄養情報と前記目標情報との比較の結果を報知する報知部を有する。
〔３〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記制御部は、前記調整部により調整された後の測定対象物の栄養情報である調整後情報を演算し、前記調整後情報と前記目標情報との差に基づいて使用者の身体状態に関するアドバイス情報、および、使用者の身体状態の予測情報の少なくとも一方を演算し、前記報知部に報知させる。

〔４〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記制御部は、前記栄養情報を測定対象物の複数の測定部位ごとに演算し、複数の測定部位ごとの前記栄養情報に基づいて、前記調整部により分離する測定対象物の部位を決定する。

〔５〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記制御部は、複数の測定部位ごとの前記栄養情報に基づいて測定部位ごとに食品の種類を判定し、判定された食品の種類に基づいて前記調整部により分離する測定対象物の部位を決定する。

〔６〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記制御部は、前記栄養情報と前記目標情報との差分が所定の差分以下になるように、測定対象物から分離する測定対象物の量、または、測定対象物に追加する食品の量を制御する。

〔７〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記測定部は、前記パラメーターとしての光量を測定する。

本食品分析装置は、測定対象物のカロリー、および、成分の少なくとも一方を目標に近づけるための使用者の手間を低減することができる。

第１実施形態の食品分析装置の全体構造を示す斜視図。 第１実施形態の調整部の構造を示す模式図。 第１実施形態の食品分析装置の電気的な構成を示すブロック図。 第１実施形態の制御部により実行される分析処理の処理手順を示すフローチャート。 第１実施形態の報知部の表示内容の一例を示す正面図。 第２実施形態の食品分析装置の全体構造を示す斜視図。 第２実施形態の受光部の構成を示す模式図。 第２実施形態の調整部の構造を示す模式図。 第２実施形態の報知部の表示内容の一例を示す正面図。 第２実施形態の制御部により実行される除外範囲決定処理の処理手順を示すフローチャート。 第２実施形態の除外範囲決定処理の領域判定の処理手順を示す模式図。 第２実施形態の調整部の動作を示す動作図。 第２実施形態の変形例の調整部の構造を示す模式図。

（第１実施形態）
図１を参照して食品分析装置１の構成について説明する。
食品分析装置１は、筐体１１、テーブル１２、測定部２０、調整部３０、制御部４０、入力部５０、および、報知部６０を有する。

テーブル１２、および、測定部２０は、筐体１１の内部に配置される。テーブル１２は、測定対象物Ｓが配置される。テーブル１２の上面には、複数の凹部１２Ａ（図２参照）が形成されている。なお、食品分析装置１は、１、または、複数の食品を測定対象物Ｓとして分析することができる。また、食品分析装置１は、食器等の容器に入っている食品を測定対象物Ｓとして分析することもできる。

測定部２０は、テーブル１２上に配置される測定対象物Ｓに光を照射する光源２１、および、測定対象物Ｓから反射した光を受光する受光部２２を有する。
光源２１は、測定対象物Ｓの全体に光を照射できる位置に配置される。光源２１から照射される光は、少なくとも７００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長の近赤外光の一部の波長を含む。光源２１としては、例えばハロゲンランプ、ＬＥＤ、または、レーザー等が用いられる。

受光部２２は、第１の特定の波長、第２の特定の波長、および、第３の特定の波長の光量を順次測定する。具体的には、受光部２２は、図示しない複数のフィルター、および、受光素子を有する。フィルターは、特定の波長のみを透過する。受光部２２は、受光素子と対向するフィルターを切り替えることにより受光素子が受光する光の波長を変化させる。受光素子は、受光した光の光量に応じた信号を制御部４０に出力する。なお、受光素子としては、例えば、近赤外領域に幅広く感度をもつシリコン、または、インジウム・ガリウム・ヒ素を用いた光の光量を電気信号に変換することができる素子を用いることができる。また、光量は、「パラメーター」に相当する。

第１〜３の特定の波長は、成分が既知の複数の食品のスペクトル情報に基づいて実験等により決定される。具体的には、複数の食品における特定の成分の比率と吸光度との関係から、食品における特定の成分の比率をよく反映した波長を特定の波長として決定する。

第１の特定の波長としては、成分としてのたんぱく質とよく相関する波長が採用される。例えば、第１の特定の波長として９１０ｎｍおよびこの付近の波長を採用することができる。第２の特定の波長としては、成分としての脂質とよく相関する波長が採用される。例えば、第２の特定の波長として、９３０ｎｍおよびこの付近の波長を採用することができる。第３の特定の波長としては、成分としての炭水化物とよく相関する波長が採用される。例えば、第３の特定の波長として、９８０ｎｍおよびこの付近の波長を採用することができる。

図２を参照して、調整部３０について説明する。
調整部３０は、蒸気発生装置３１、および、蒸気通路３２を有する。蒸気発生装置３１は、図示しない貯水タンク、および、ヒーターを有する。貯水タンクの水をヒーターで加熱することにより蒸気を発生させる。発生した蒸気は、蒸気通路３２を介して筐体１１の内部に導入され、測定対象物Ｓを加熱する。

測定対象物Ｓが蒸気により加熱されるとき、測定対象物Ｓに含まれる成分、特に脂質が加温されて液体状になる。液体状の成分は、測定対象物Ｓからテーブル１２に落下する。テーブル１２は、凹部１２Ａを有するため、液体状の成分は凹部１２Ａに落下する。また、成分のうち水溶性の成分は蒸気の水分に溶解するため、水分とともに凹部１２Ａに落下する。このように、調整部３０は、測定対象物Ｓの一部を取り除く。

図３を参照して、食品分析装置１の電気的な構成について説明する。
入力部５０は、キーボードとして構成される。キーボードの各キーが押されたとき、対応する入力信号が制御部４０に入力される。

制御部４０は、入力信号を受信したとき、入力信号に基づいて各種制御を実行する。測定開始を示す入力信号を受信したとき、測定部２０を制御して測定対象物Ｓの分析を開始する。制御部４０は、測定対象物Ｓの分析が完了したとき、調整部３０により測定対象物Ｓの調整を行う。制御部４０は、測定対象物Ｓの分析が完了したとき、報知部６０に分析結果を表示する。

使用者は、入力部５０の操作を介して、使用者の情報としての性別、年齢、身長、体重、体脂肪、筋肉、基礎代謝、血圧、血糖値、および、活動情報を入力する。制御部４０は、使用者の情報に基づいて、一食において摂取することが好ましいカロリー（以下、「理想カロリー」）を演算する。制御部４０は、記憶部４１の理想量記憶部４２に理想カロリーを記憶する。理想カロリーは、「目標のカロリー」、および、「目標情報」に相当する。なお、使用者の活動情報は、運動履歴（運動強度、および、運動時間）、および、職業履歴を含む。

理想カロリーは、例えば、基礎代謝に基づいて求められる一日の運動消費カロリーを一日の食事の回数で割った値を用いることができる。また、さらに、使用者の情報に基づいて理想カロリーを補正することもできる。例えば、使用者の体重が年齢、および、身長から求められる理想的な体重よりも重い場合、理想カロリーを小さく補正する。また、例えば、使用者の筋肉が標準的な筋肉よりも多い場合、理想カロリーを大きく補正する。また、例えば、使用者の血糖値が標準的な血糖値よりも多い場合、理想カロリーを小さく補正する。

図１および図４を参照して、食品分析装置１により実行される調整処理について説明する。
図４に示されるように、制御部４０は、入力部５０から測定開始の入力信号が入力されたとき、ステップＳ１１において測定処理を開始する。

図１を参照して、測定処理について説明する。
制御部４０は、光源２１から近赤外光を含む光を測定対象物Ｓに瞬間的に照射させる。測定対象物Ｓから散乱反射した光は、受光部２２により受光される。受光部２２の出力は、測定対象物Ｓのたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映している。

制御部４０は、第１の特定の波長と対応するフィルターが選択されているときの受光部２２の出力と予め記憶されている関係式とに基づいてたんぱく質の比率、および、量を演算する。制御部４０は、第２の特定の波長と対応するフィルターが選択されているときの受光部２２の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて脂質の比率、および、量を演算する。制御部４０は、第３の特定の波長と対応するフィルターが選択されているときの受光部２２の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて炭水化物の比率、および、量を演算する。なお、各関係式は、例えば予め各成分が既知の複数の食品の各波長における吸光度（光量）と各成分の比率との関係から、ＰＬＳ法を用いて決定することができる。

食品のカロリーは、たんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量にそれぞれカロリー係数を乗算したものを和することにより求められる。このため、制御部４０は、たんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量に基づいて、測定対象物Ｓのカロリーを測定カロリーとして演算する。なお、測定カロリーは、「栄養情報」に相当する。

図４に示されるように、測定処理が完了したとき、ステップＳ１２において、制御部４０は、測定カロリーを記憶部４１の測定カロリー記憶部４３に記憶する。なお、初回の測定処理における測定カロリーは、調整前カロリーとして測定カロリー記憶部４３の記憶を維持する。次に、制御部４０は、ステップＳ１３において測定カロリー記憶部４３から測定カロリーを読み出し、理想量記憶部４２から理想カロリーを読み出す。そして、測定カロリーと理想カロリーとを比較する。

次に、制御部４０は、ステップＳ１４において、測定対象物Ｓの調整が必要か否かを判定する。具体的には、制御部４０は、測定カロリーから理想カロリーを減算した超過値が所定値以下か否かを判定する。超過値が所定値以下のとき、測定対象物Ｓの調整は不要として、ステップＳ１５において測定カロリーを分析処理終了後のカロリー（以下、「調整後カロリー」）として測定カロリー記憶部４４に記憶し、本分析処理を終了する。一方、超過値が所定値よりも大きいとき、ステップＳ１６において、調整処理を実行する。

図２を参照して、調整処理について説明する。
制御部４０は、蒸気発生装置３１から蒸気を発生させ、所定の調整時間にわたり測定対象物Ｓを加熱する。所定の調整時間は、予め実験等により求められる複数の食品の加熱時間とカロリーの変化量との関係式に基づいて決められる。制御部４０は、この関係式から、超過値のカロリー分を減量できる所定の調整時間を決定する。なお、加熱による減量量は加熱温度とも相関するため、加熱温度により所定の調整時間を変更することもできる。また、測定対象物Ｓとして、調理前の食品を用いる場合には、超過値から求められる所定の調整時間と、調理に必要な最低限の加熱時間とを比較し、より長い方を最終的な加熱時間として採用する構成にすることもできる。また、過度の加熱により味が悪くなるおそれを低減するため、所定の調整時間に上限を設けることもできる。

図４に示されるように、制御部４０は、調整処理が終了したとき、再びステップＳ１１からの処理を繰り返す。そして、ステップＳ１４において、超過値が所定値以下になったとき、測定対象物Ｓの調整は不要として、ステップＳ１５において測定カロリーを最終的な調整後カロリーとして、本分析処理を終了する。

制御部４０は、理想カロリー、調整前カロリー、調整後カロリー、および、使用者の情報を報知部６０に表示する。また、理想カロリー、調整前カロリー、調整後カロリー、および、使用者の情報に基づいた各種情報を作成し、報知部６０に表示する。

図５を参照して、報知部６０に報知される内容を説明する。
報知部６０は、理想カロリーを表示する理想カロリー表示部６１、調整前カロリーを表示する調整前カロリー表示部６２、調整後カロリーを表示する調整後カロリー表示部６３、比較表示部６４、予測表示部６５、および、アドバイス表示部６６を有する。

比較表示部６４は、調整後カロリーと理想カロリーとの差分を表示する。
予測表示部６５は、調整後カロリーと理想カロリーとの差分に基づいて、今後予測される身体の予測情報を表示する。身体の予測情報としては、例えば、調整後カロリーと理想カロリーとの差分が毎食かつ所定期間維持されたと仮定したときに予測される所定期間後の体重変化量、または、体脂肪量等が挙げられる。所定期間としては、一週間、一か月、および、一年等が挙げられる。

アドバイス表示部６６は、調整後カロリーと理想カロリーとの差分に基づいて、現在の身体状態を維持するため、または、身体状態を変化させるためのアドバイス情報を表示する。アドバイス情報としては、例えば、調整後カロリーと理想カロリーとの差分を消費するために必要な運動の種類、および、運動量等が挙げられる。

食品分析装置１の作用を説明する。
調整部３０を有しない仮想の食品分析装置１においては、測定対象物Ｓのカロリーを測定した後、使用者が理想カロリーに近づけるために測定対象物Ｓの一部を取り除き、再び測定対象物Ｓのカロリーを測定する作業を行う。このため、使用者の手間になる。

食品分析装置１の制御部４０は、測定カロリーと理想カロリーとを比較する。そして、測定カロリーと理想カロリーとの比較結果に基づいて調整部３０により測定対象物Ｓの一部を取り除く。このため、使用者の手間を低減することができる。

本実施形態の食品分析装置１は以下の効果を奏する。
（１）食品分析装置１は、測定カロリーと理想カロリーとの比較に基づいて、調整部３０により測定対象物Ｓの一部を分離する。このため、測定対象物Ｓのカロリーを目標に近づけるための使用者の手間を低減することができる。

（２）食品分析装置１は、報知部６０に測定カロリーと理想カロリーとの比較の結果が報知される。このため、調整部３０により調整される前の測定対象物Ｓと理想カロリーとの差を使用者が把握することができる。このため、例えば、測定対象物Ｓが調整部３０によりどれだけ取り除かれたかを使用者が把握しやすい。また、使用者が次回に分析する測定対象物Ｓを作成するときの参考情報にすることができる。

（３）制御部４０は、測定カロリーと理想カロリーとの差分に基づいて予測情報を演算し、報知部６０に報知させる。このため、使用者は自分の身体状態がどのように変化するかを認識しやすい。このため、使用者は、食生活を管理しやすい。

（４）制御部４０は、測定カロリーと理想カロリーとの差分に基づいてアドバイス情報を演算し、報知部６０に報知させる。このため、使用者は自分の体調、および、運動習慣等を管理しやすい。

（５）制御部４０は、栄養情報と目標情報との差分である超過値が、所定値以下になるように調整部３０により分離する測定対象物Ｓの量を制御する。このため、測定対象物Ｓのカロリーを適切に理想カロリーに近づけることができる。

（６）制御部４０は、超過値が所定値以下になるまで分析処理を繰り返す。このため、調整部３０により実際に減量されたカロリーが、予測よりも小さいときに、再び調整処理が行われる。このため、測定対象物Ｓのカロリーを適切に理想カロリーに近づけることができる。

（７）測定部２０は、光量を測定する。このため、測定対象物Ｓの撮影画像を用いて分析する構成と比較して、測定対象物Ｓの内部の成分までを反映した測定カロリーを演算することができる。このため、測定カロリーの測定精度を向上できる。

（８）食品分析装置１は、測定対象物Ｓを近赤外光により分析する。このため、Ｘ線等と比較して、測定対象物Ｓが変性することを低減できる。
（９）調整部３０は、蒸気により測定対象物Ｓの一部を取り除く。このため、測定対象物Ｓの加熱とカロリーの調整とを同時に行うことができる。このため、食品分析装置１の利便性を高めることができる。

（１０）食品分析装置１は、光源２１から光を瞬間的に照射する。このため、測定対象物Ｓに光により温まる、または、変性する等の変化を生じさせにくい。
（第２実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第１実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、測定対象物Ｓの一部を機械的に除外する調整部７０を有する。なお、第２実施形態の食品分析装置１の説明は、第１実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第１実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。

図６に示されるように、食品分析装置１は、筐体１１の内部に配置される調整部７０を有する。また、測定部２０は、光源２１、および、受光部２２０を有する。
図７を参照して、受光部２２０の構成について説明する。

受光部２２０は、集光部２３、特定波長反射部２４、および、受光センサー２５を有する。受光部２２０は、測定対象物Ｓから反射された光を受光できる位置に配置される。受光部２２０と測定対象物Ｓとの距離は、小さい方が好ましい。

集光部２３は、集光レンズ２３Ａ、および、反射部２３Ｂを有する。
特定波長反射部２４は、第１反射部２４Ａ、第２反射部２４Ｂ、第３反射部２４Ｃ、および、画像取得部２７を有する。反射部２４Ａ〜２４Ｃは、特定波長の光のみを反射し、他の波長の光を透過する波長選択フィルターとして構成されている。第１反射部２４Ａは、第１の特定波長のみを反射させ、他の波長の光は透過する。第２反射部２４Ｂは、第２の特定波長のみを反射させ、他の波長の光は透過する。第３反射部２４Ｃは、第３の特定波長のみを反射させ、他の波長の光は透過する。

受光センサー２５は、格子状に配置される複数の受光素子２６を有する。受光センサー２５は、いわゆるイメージセンサとして構成されている。受光素子２６としては、例えば、近赤外領域に幅広く感度をもつシリコン、インジウム、ガリウム、および、ヒ素等を用いた光の光量を電気信号に変換することができる素子を用いることができる。

図８を参照して、調整部７０について説明する。
調整部７０は、駆動源７１、アーム７２、および、吸入口７３を有する。駆動源７１、および、アーム７２は、制御部４０（図６参照）により制御される。アーム７２は、筒形状を有する。アーム７２は、アーム７２の先端に形成される吸入口７３を測定対象物Ｓに対して移動させる。駆動源７１は、例えばポンプとして構成されている。

制御部４０は、アーム７２を駆動することにより、吸入口７３を測定対象物Ｓ上の吸引位置に移動させる。この状態において、駆動源７１が駆動するとき、吸入口７３には負圧が生じる。このため、駆動源７１の駆動にともなって、測定対象物Ｓの一部が吸入口７３からアーム７２の内部に向かって吸い込まれる。アーム７２の基端には、図示しない貯留空間が形成されている。このため、吸い込まれた測定対象物Ｓの一部が取り除かれる。

図７を参照して、分析処理のステップＳ１１（図４参照）の測定処理における光路、および、測定部２０の動作について説明する。
制御部４０は、光源２１から近赤外光を含む光を測定対象物Ｓに瞬間的に照射させる。測定対象物Ｓから散乱反射した光は、集光レンズ２３Ａにより集光されて平行光として反射部２３Ｂに入射する。

反射部２３Ｂに入射した光は、特定波長反射部２４に向かって反射し、特定波長反射部２４に入射する。
特定波長反射部２４に入射した光は、第１反射部２４Ａにおいて第１の特定の波長のみが第１受光センサー２５Ａに向かって反射する。残りの波長は第２反射部２４Ｂを透過し、第２反射部２４Ｂに入射する。

第２反射部２４Ｂに入射した光は、第２反射部２４Ｂにおいて第２の特定の波長のみが第２受光センサー２５Ｂに向かって反射する。残りの波長は第３反射部２４Ｃを透過し、第３反射部２４Ｃに入射する。

第３反射部２４Ｃ入射した光は、第３反射部２４Ｃおいて第３の特定の波長のみが第３受光センサー２５Ｃに向かって反射する。残りの波長は第３反射部２４Ｃを透過し、画像取得部２７に入射する。

各受光センサー２５Ａ〜２５Ｃに向かう光に含まれる光線は、測定対象物Ｓから散乱、および、反射された直後の光に含まれる光線の位置関係を維持している。このため、各受光素子２６の出力は、測定対象物の一部のたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映している。すなわち、各受光素子２６は、受光素子２６が受光する光線の起点である測定対象物Ｓの一部（以下、「測定部位」）のたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映した信号を制御部４０（図６参照）に出力する。

制御部４０は、第１受光センサー２５Ａの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいてたんぱく質の比率、および、量を演算する。制御部４０は、第２受光センサー２５Ｂの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて脂質の比率、および、量を演算する。制御部４０は、第３受光センサー２５Ｃの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて炭水化物の比率、および、量を演算する。

制御部４０は、測定部位ごとのたんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量に基づいて、測定部位ごとのカロリーを演算する。なお、各測定部位のたんぱく質の比率、たんぱく質の量、脂質の比率、脂質の量、炭水化物の比率、炭水化物の量、および、カロリーを、「部分栄養情報」とする。

受光センサー２５における受光素子２６の位置は、測定部位の位置と対応している。制御部４０は、受光素子２６の位置と、この受光素子２６の出力に基づいて演算された部分栄養情報とを組み合わせ、分布画像情報を作成する。

制御部４０は、分布画像情報として、カロリーを表示する分布画像情報と、成分を表示する分布画像情報とを作成する。制御部４０は、分布画像情報を報知部６０に出力し、報知部６０に分布画像Ｐを表示させる。また、制御部４０は、入力部５０の出力に基づいて、報知部６０に出力するカロリーを表示する分布画像情報と、成分を表示する分布画像情報とを切り替える。

画像取得部２７は、赤色、緑色、および、青色に蒸着されたフィルターが格子状に並べられたフィルター部（図示略）と、格子状に並べられた複数の受光素子２６とが重ね合わせられている。すなわち、画像取得部２７は、可視光を用いて測定対象物Ｓを撮影する。制御部４０は、撮影した測定対象物Ｓの画像情報を作成する。

図９を参照して、分布画像Ｐについて説明する。なお、図９（ａ）、図９（ｂ）、および、図９（ｄ）においては、点ハッチングの点の密度により表示色の濃さを示している。また、図９（ｂ）においては、線ハッチングの有無、および、線の方向により表示色の違いを示している。

図９（ａ）に示されるように、カロリーの分布画像Ｐは、複数の部分領域ＰＸに区分されている。１つの部分領域ＰＸは、１つの部分栄養情報を表示する。各部分領域ＰＸの位置関係は、各部分領域ＰＸに表示される部分栄養情報と対応する測定部位の位置関係を維持している。

カロリーの分布画像Ｐは、各部分領域ＰＸの表示色の濃さをカロリーの大きさと対応させることにより、各部分領域ＰＸのカロリーの大きさを視覚的に表現する。
図９（ｂ）に示されるように、成分の分布画像Ｐは、各部分領域ＰＸにおいてたんぱく質、脂質、たんぱく質のうちの最も比率の大きい成分を成分ごとに異なる表示色を用いて視覚的に表現する。また、各部分領域ＰＸの表示色の濃さを成分の比率と対応させることにより、各部分領域ＰＸの成分の比率を視覚的に表現する。

制御部４０は、図９（ａ）に示される分布画像Ｐと、図９（ｃ）に示される画像情報に基づいて表示される写真画像ＰＰとを、図９（ｄ）に示されるように重畳した重畳画像ＰＳを表示する。制御部４０は、入力部５０からの入力信号に基づいて、報知部６０の画像を分布画像Ｐ、写真画像ＰＰ、および、重畳画像ＰＳの間で切り替える。

図１０を参照して、除外範囲決定処理を説明する。なお、本処理は、入力部５０から測定開始の入力信号が入力されたとき開始される。
ステップＳ２１において、制御部４０は、測定対象物Ｓを分析し、測定対象物Ｓの全体のカロリー（以下、「総カロリー」）を演算する。次に、ステップＳ２２において、分布画像Ｐを報知部６０に表示させる。

次に、制御部４０は、ステップＳ２３において、総カロリーと理想カロリーとを比較する。
ステップＳ２４において、制御部４０は、総カロリーが理想カロリーを達成しているか否かを判定する。具体的には、総カロリーが理想カロリーと一致、または、十分に近いか否かを判定する。総カロリーが理想カロリーを達成している旨判定したとき、本処理を終了する。

総カロリーが理想カロリーを達成していない旨判定したとき、ステップＳ２５において、各部分栄養情報におけるカロリー（以下「部分カロリー」）に対するしきい値を決定する。

次に、制御部４０は、ステップＳ２６において、図１１（ａ）に示されるように、部分カロリーがしきい値よりも高い部分領域ＰＸを選択する。
次に、制御部４０は、ステップＳ２７において、選択した部分領域ＰＸの部分カロリーの和を演算し、総カロリーから減算する。そして、ステップＳ２８において、ステップＳ２６において選択した部分領域ＰＸを重畳画像ＰＳ上に表示した画像を報知部６０に表示させる。部分領域ＰＸの表示方法としては、重畳画像ＰＳにおいて該当する部分領域ＰＸを線で囲む、点滅する、または、表示色を変更する等の構成が挙げられる。

次に、制御部４０は、再びステップＳ２３において、ステップＳ２７で減算した総カロリーが理想カロリーを達成しているか否かを判定する。
総カロリーが理想カロリーを達成していない旨判定したとき、再びステップＳ２５〜ステップＳ２８の処理を繰り返す。なお、２回目以降のステップＳ２５の処理においては、しきい値を前回のしきい値よりも小さく設定する。また、２回目以降のステップＳ２６の処理においては、図１１（ｂ）、および、（ｃ）に示されるように、既に選択されている部分領域ＰＸと隣り合う部分領域ＰＸのうち、しきい値よりも高い部分領域ＰＸを選択する。

制御部４０は、除外範囲決定処理において選択した部分領域ＰＸに基づいて、調整部３０を動作させる。例えば、図１２（ａ）に示される測定対象物Ｓに対して、除外範囲ＳＸが決定されたとき、吸入口７３を除外範囲ＳＸの上方に移動させる。そして、図１２（ｂ）に示されるように、除外範囲ＳＸの食品を吸引する。

本実施形態の食品分析装置１は、第１実施形態の（１）〜（８）、および、（１０）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（１１）制御部４０は、複数の測定部位ごとの部分カロリーに基づいて、調整部３０により分離する測定対象物Ｓの部位を決定する。このため、測定対象物Ｓのカロリーが均一ではない場合に適切に理想カロリーに近づけることができる。

（１２）食品分析装置１は、報知部６０に分布画像Ｐを表示する。このため、測定対象物Ｓにおけるカロリー、および、成分の分布を使用者が把握しやすい。
（１３）食品分析装置１は、複数の受光素子２６を有する。制御部４０は、１つの受光素子２６の出力に基づいて１つの部分栄養情報を演算する。このため、測定部位を順次移動させる構成と比較して、測定対象物Ｓの全体の部分栄養情報を短時間で演算することができる。

（１４）報知部６０は、写真画像ＰＰが含まれる重畳画像ＰＳを表示する。このため、使用者が認識する測定対象物Ｓの視覚情報と分布画像Ｐとが重なる。このため、使用者が部分栄養情報の分布を直感的に把握しやすくなる。

（１５）重畳画像ＰＳにおいては、可視光を再現する写真画像ＰＰと分布画像Ｐとが判別しにくくなり、部分栄養情報の分布を把握しにくいおそれがある。食品分析装置１は、重畳画像ＰＳと分布画像Ｐとを切り替えることができるため、部分栄養情報を把握しにくいおそれを低減できる。

（１６）制御部４０は、ステップＳ１３において、隣り合う部分領域ＰＸを選択している。このため、除外が困難な微小領域がたくさん含まれる可能性を小さくすることができる。

（その他の実施形態）
本食品分析装置は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本食品分析装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。

・第１実施形態の調整部３０に代えてまたは加えて、ヒーター、電磁波、または、ガスにより測定対象物Ｓを加熱する調整部３０を採用することもできる。
・第２実施形態の食品分析装置１は、測定部位ごとに食品の種類を判定することもできる。食品の種類は、予め記憶している複数の種類の食品の栄養情報と、測定対象物Ｓの部分栄養情報とを比較することにより判定することができる。また、画像情報から測定部位の色、および、形状を抽出し、予め記憶している複数の種類の食品の画像情報と比較することにより判定することもできる。この変形例の制御部４０は、判定された食品の種類に基づいて、調整部３０により分離する測定対象物Ｓの部位を決定することができる。また、使用者が予め好みの食品を優先情報として入力しておき、入力された食品の種類に応じて調整部３０により分離する測定対象物Ｓの部位を決定することができる。例えば、ご飯、肉類、魚類、野菜等のうち、優先的に除外する順序を優先情報として入力しておく。調整部３０は、優先情報に基づいて、除外する部位を決定する。

・第２実施形態の食品分析装置１の制御部４０は、使用者が予め入力した選択情報に基づいて調整部３０により分離する測定対象物Ｓの部位を決定することができる。例えば、使用者が炭水化物を減らしたい旨の情報を入力部５０を介して入力しているとき、制御部４０は炭水化物の比率の高い部分を除外範囲として優先的に決定する。

・第２実施形態の調整部７０を、図１３に示される調整部８０に変更することもできる。調整部８０は、駆動源８１、アーム８２、および、持上部８３を有する。駆動源８１、および、アーム８２は、制御部４０により制御される。アーム８２は、複数の関節を有する。アーム８２は、アーム８２の先端に形成される持上部８３を測定対象物Ｓに対して移動させる。駆動源８１は、例えば、アーム８２の関節を駆動できるモータを採用できる。

制御部４０は、アーム８２を駆動することにより、持上部８３を測定対象物Ｓ上の除外位置に移動させる。この状態において、持上部８３を用いて測定対象物Ｓの一部をすくい取る。このため、測定対象物Ｓの一部が取り除かれる。要するに、測定対象物Ｓの一部を取り除くことができる調整部であれば、いずれの構成を採用することもできる。

・第２実施形態の受光センサー２５Ａ〜２５Ｃにおいて、受光素子２６を円状に配置したものを同心円状に配置することもできる。また、受光素子２６を直線方向に配置し、受光素子２６を直線方向と直交する方向に移動させることにより、疑似的に受光素子２６を２次元的に配置することもできる。なお、受光素子２６を直線方向に配置する構成においては、光源２１の照射時間を、受光素子２６の移動時間に合わせて変更する。

・第２実施形態の測定部２０と測定対象物Ｓとを相対移動させる駆動部を追加することもできる。例えば、測定部２０をテーブル１２の径方向に移動させる第１駆動部と、テーブル１２を回転させる第２駆動部とを採用する。制御部４０は、受光部２２０を測定対象物Ｓ上と相対移動させることにより、複数の測定部位における部分栄養情報を順次測定する。この場合、各受光センサー２５Ａ〜２５Ｃの受光素子２６を１つのみにすることもできる。なお、駆動部の構成はこれに限られない。要するに、測定部２０がテーブル１２に配置される測定対象物Ｓの全体を測定できる構成であれば、いずれの構成を採用することもできる。この変形例を変形例Ｘとする。

・第２実施形態の食品分析装置１に、測定対象物Ｓと受光部２２０との間に複数のシャッターを有する遮光フィルターを設けることもできる。この食品分析装置１は、シャッターを順次開閉することにより、複数の測定部位における部分栄養情報を順次測定する。また、シャッターに代えて、複数の透過する波長を変更する液晶フィルターが格子状に配置されたフィルターを採用することもできる。この変形例の食品分析装置１は、例えば、１つの液晶フィルターが、第１の特定の波長のみを透過する状態のとき、他のフィルターは、第１の特定の波長を透過しない状態に維持される。各液晶フィルターにおいて、第１〜第３の特定の波長のみを透過する状態に変更し、全てのフィルターにおいて、第１〜第３の特定の波長のみを透過する状態に変更することにより、測定対象物Ｓの全体の部分栄養情報を演算することができる。

・第２実施形態の食品分析装置１から、画像取得部２７を省略することもできる。
・第２実施形態の画像取得部２７は、可視光を通過させるフィルターを１色のみにすることもできる。この場合、単色の分布画像Ｐを報知部６０に表示させる。要するに、可視光に基づいた分布画像Ｐを表示する出力が得られれば、画像取得部２７の構成はいずれの構成を採用することもできる。

・第２実施形態の制御部４０は、写真画像ＰＰと分布画像Ｐとを重畳した重畳画像ＰＳを報知部６０に表示させたが、写真画像ＰＰに分布画像Ｐを透過させた画像を報知部６０に表示させることもできる。また、写真画像ＰＰの一部、例えば、測定対象物Ｓの輪郭に分布画像Ｐを置換した画像を表示させることもできる。

・第２実施形態の測定部２０の反射部２４Ａ〜２４Ｃを、特定の波長のみを透過する構成に変更することもできる。この場合、各受光センサー２５は、反射部２４Ａ〜２４Ｃの裏側に配置される。

・第２実施形態の報知部６０は、成分の分布画像Ｐにおいて、成分の比率を表示しているが、成分の絶対量を表示することもできる。また、成分ごとの分布画像Ｐを表示することもできる。

・第２実施形態の報知部６０は、カロリーの分布画像Ｐ、および、成分の分布画像Ｐにおいて、カロリーの大きさ、および、成分の比率を、表示色の濃さで表現している。また、成分の種類を異なる表示色で表現している。しかし、これらは、輝度、色の違い、または、模様パターンで表現することもできる。また、３次元の棒グラフを用いることもできる。要するに、部分栄養情報を視覚的に把握できる分布画像Ｐであれば、いずれの画像を採用することもできる。

・各実施形態の調整部３０，７０、および、図１３に示す変形例の調整部８０は、測定対象物Ｓの一部を取り除く構成を採用しているが、これに代えて、または加えて、測定対象物Ｓに食品を追加する調整部に変更することもできる。この場合、調整部は、例えば、測定カロリーと理想カロリーとの差分と対応する分量の食品を追加する。追加する食品としては、固形物、液体状、または、粉末状のものを採用することもできる。

・各実施形態の調整部３０，７０、および、図１３に示す変形例の調整部８０による測定対象物Ｓの調整を開始する前に、調整を行ってもよいか否かの確認表示を報知部６０に表示することもできる。この場合、使用者が調整を実行する意志を入力部５０に入力することにより、測定対象物Ｓの測定が開始される。

・各実施形態において、使用者が入力する使用者の情報を、性別、年齢、身長、体重、体脂肪、筋肉、基礎代謝、血圧、血糖値、および、使用者の活動情報のうちの１〜９つにすることもできる。また、例えば、食品分析装置１を、体重体組成計等の外部の計測機器と接続し、実際に測定したデータを入力する構成を採用することもできる。また、食品分析装置１を、実際に測定したデータを記録する記録媒体、または、サーバーと接続し、実際に測定したデータを入力する構成を採用することもできる。

・各実施形態の制御部４０は、使用者の情報として、使用者が理想カロリーを数値により入力させる構成を採用することもできる。この場合、理想カロリーは、「使用者の情報」に相当する。

・各実施形態において、カロリーに代えて、各成分の量が目標の成分（たんぱく質、脂質、または、炭水化物）の量に達するように調整部３０により調整することもできる。この場合、測定対象物Ｓの各成分の量が「栄養情報」に相当し、目標の成分の量が「目標情報」に相当する。また、測定対象物Ｓの成分として、たんぱく質、脂質、および、炭水化物に代えてまたは加えて、水分、塩分、各種ミネラル、および、ビタミンの少なくとも１つを分析し、これらの成分を調整部３０，７０，８０により調整することもできる。

・各実施形態の測定において、光源２１からの光の照射を所定時間にわたり行ってもよい。
・各実施形態の測定部２０により光量を測定する波長の数を１、２、または、４以上に変更することもできる。また、特定波長反射部２４が透過する特定の波長を食品のカロリー、または、食品の成分と相関する波長に適宜変更することができる。この場合、第１実施形態における受光部２２のフィルターの数、および、第２実施形態における特定波長反射部２４、および、受光センサー２５の数は、適宜変更される。

例えば、たんぱく質のカロリー係数と炭水化物のカロリー係数とは同じである。このため、カロリーを演算する構成においては、たんぱく質、および、炭水化物の両方をよく反映する波長を用いて、たんぱく質、および、炭水化物をまとめて分析することもできる。この構成においては、特定波長反射部２４の反射部の数を２つにすることができる。この構成においても、測定対象物Ｓの部分栄養情報としてカロリー、および、脂質を演算し、カロリー、および、脂質の分布画像Ｐを報知部６０に表示することができる。

また、水分はカロリーに寄与しない。このため、食品に含まれる水分の比率が多いほど、食品のカロリーは少なくなる。このため、食品の水分をよく反映する波長を用いて、水分の比率を演算することにより、カロリーを演算することもできる。この構成においては、特定波長反射部２４の反射部の数を１つにすることができる。この構成においても、測定対象物の部分栄養情報としてカロリーを演算し、カロリーの分布画像Ｐを報知部６０に表示することができる。また、各実施形態の食品分析装置１において、演算した水分の比率を用いて脂質、たんぱく質、炭水化物、およびカロリーを補正することもできる。

・各実施形態の受光素子２６を、第１〜３の特定の波長に選択的に感度を持つ受光素子２６に変更することもできる。この場合、第１実施形態においては、受光部２２のフィルターを省略することができる。第２実施形態においては、反射部２４Ａ〜２４Ｃを省略することができる。

・水素結合の吸収波長が温度により変化する。このため、測定対象物Ｓの温度に応じて、光量を測定する特定の波長を変更することもできる。この場合、第１実施形態における受光部２２のフィルターの数、および、第２実施形態における特定波長反射部２４、および、受光センサー２５の数は、適宜変更される。

・第１実施形態における受光部２２のフィルター、および、第２実施形態における特定波長反射部２４、および、受光センサー２５に代えて、反射する特定の波長を印可電圧により変更できるフィルター、例えば、音響光学フィルターを採用することもできる。また、ファブリペロー型の干渉フィルターを採用することもできる。ファブリペロー型の干渉フィルターを採用する場合は、干渉フィルターを構成する２枚のミラーの間の距離（ギャップ長）を変更するモーター等の駆動源を備えることにより、ギャップ長を変更し、干渉フィルターを透過する光の波長を変更する。

また、第１実施形態における受光部２２のフィルター、および、第２実施形態における特定波長反射部２４を、光源２１と測定対象物Ｓとの間に配置することにより受光部２２，２２０に向かう光の波長を変更することができる。また、特定の波長のみを照射する複数の光源２１、例えばＬＥＤ、またはレーザーを採用し、光源２１を順次変更することにより受光部２２，２２０に向かう光の波長を変更することができる。

また、第１実施形態における受光部２２のフィルター、および、第２実施形態における特定波長反射部２４に代えて、光を分光する分光器を採用することもできる。そして、分光器の下流かつ、分光された光のうちの特定の波長と対応する位置に受光センサー２５を配置する。

・各実施形態の測定部２０は、光源２１、および、受光部２２，２２０の両方が測定対象物Ｓよりも上方に配置されたが、光源２１、および、受光部２２，２２０の一方を測定対象物Ｓよりも下方に配置することもできる。この場合、テーブル１２には、近赤外光を通過する窓部を形成する。受光部２２は、測定対象物Ｓを透過した光を受光する。また、光源２１、または、受光部２２，２２０を測定対象物Ｓよりも上方、および、テーブル１２よりも下方の両方に配置することにより、測定対象物Ｓの散乱反射光、および、透過光の両方を測定に用いることができる。

・上記各実施形態において、対照測定モードを備えることもできる。対照測定モードにおいては、測定対象物Ｓを設置している食器のみ、または、テーブル１２上に何も設置されていない状態の測定を行う。制御部４０は、対照測定モードにおける受光部２２の出力に基づいて、受光部２２の出力、または、栄養情報を補正する。なお、第２実施形態の変形例においては、測定対象物Ｓを測定したときの受光素子２６の出力が、対照測定モードにおける受光部２２の出力と同じ値であった場合には、該当する部位の部分領域ＰＸに部分栄養情報を表示しないようにすることもできる。

また、テーブル１２において測定対象物Ｓが配置されない基準部を設定することもできる。制御部４０は、この基準部における受光部２２の出力に基づいて栄養情報を補正することもできる。

・上記各実施形態において、カロリー、および、成分の影響が小さい補正用の特定の波長のみを受光する特定波長反射部、および、受光センサーを追加し、この受光センサーの出力に基づいて、栄養情報を補正することもできる。補正用の特定の波長は、予めカロリー、および、成分情報が既知の複数の食品を用いて決定される。具体的な手順の一例としては、測定対象物Ｓをテーブル１２上に配置しない状態Ａ、測定対象物Ｓのうちの容器のみをテーブル１２に配置した状態Ｂ、および、測定対象物Ｓをテーブル１２に配置した状態Ｃで測定を実行する。そして、状態Ｂの測定結果から状態Ａの測定結果を減算して基準化し、基準化した測定結果を補正用の特定の波長で正規化を行う。

・各実施形態の食品分析装置１は、近赤外光を用いて測定対象物Ｓの栄養情報を演算するが、他のパラメーターにより測定対象物Ｓの栄養情報を演算することもできる。例えば、遠赤外光、または、Ｘ線等の近赤外光以外の電磁波を用いて測定対象物Ｓの栄養情報を演算することもできる。また、可視光を用いて撮像し、画像解析により測定対象物Ｓの栄養情報を演算することもできる。また、ＭＲＩ、または、超音波を用いて測定対象物Ｓの栄養情報を演算することもできる。要するに、測定対象物Ｓの栄養情報を非破壊的に演算することのできる構成であれば、いずれの構成を採用することもできる。

・各実施形態の食品分析装置１に、測定対象物Ｓの形状を検出する形状検出部を追加することもできる。形状検出部としては、例えば測定対象物Ｓまでの距離を検出する距離センサーを採用できる。制御部４０は、距離センサーの出力に基づいて測定対象物Ｓの厚さを演算する。食品に含まれる成分の量は、食品の形状としての厚さ、および、面積に影響を受ける。このため、栄養情報を形状検出部の出力に基づいて補正することにより、栄養情報の測定精度を向上できる。

・上記各実施形態の報知部６０に代えてまたは加えて、音声による報知を行うスピーカーを採用することもできる。要するに、使用者が情報を認知できる報知部であれば、いずれの構成を採用することもできる。

・上記各実施形態の入力部５０に代えてまたは加えて、報知部６０にタッチすることにより使用者が情報を入力する構成を採用することもできる。要するに、使用者が情報を入力することができる入力部であれば、いずれの構成を採用することもできる。

・上記各実施形態において、制御部４０が演算する部分栄養情報を、カロリー、成分の比率、および、成分の量の１または２つのみにすることもできる。
・上記各実施形態において、測定対象物Ｓの調整後カロリーを、ネットワークを介して外部の機器に送信することもできる。そして、外部の機器において、調整後カロリーの履歴を管理することもできる。

１…食品分析装置、２０…測定部、３０…調整部、４０…制御部、６０…報知部。

Claims (7)

1. 測定対象物のカロリー、および、測定対象物の成分の少なくとも一方と相関するパラメーターを測定する測定部と、
   使用者に関する情報を入力する入力部と、
   前記測定部の出力に基づいて測定対象物のカロリー、および、測定対象物の成分の少なくとも一方を含む栄養情報を演算する制御部とを備える食品分析装置であって、
   前記食品分析装置は、測定対象物の一部の分離、および、測定対象物への食品の追加の少なくとも一方を含む測定対象物の調整を行うことのできる調整部を有し、
   前記制御部は、前記入力部から入力された情報に基づいて目標のカロリー、および、目標の成分の少なくとも一方を含む目標情報を演算し、前記栄養情報と前記目標情報との比較に基づいて、前記調整部により測定対象物を調整する
   食品分析装置。
2. 前記食品分析装置は、前記栄養情報と前記目標情報との比較の結果を報知する報知部を有する
   請求項１に記載の食品分析装置。
3. 前記制御部は、前記調整部により調整された後の測定対象物の栄養情報である調整後情報を演算し、前記調整後情報と前記目標情報との差に基づいて使用者の身体状態に関するアドバイス情報、および、使用者の身体状態の予測情報の少なくとも一方を演算し、前記報知部に報知させる
   請求項２に記載の食品分析装置。
4. 前記制御部は、前記栄養情報を測定対象物の複数の測定部位ごとに演算し、複数の測定部位ごとの前記栄養情報に基づいて、前記調整部により分離する測定対象物の部位を決定する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の食品分析装置。
5. 前記制御部は、複数の測定部位ごとの前記栄養情報に基づいて測定部位ごとに食品の種類を判定し、判定された食品の種類に基づいて前記調整部により分離する測定対象物の部位を決定する
   請求項４に記載の食品分析装置。
6. 前記制御部は、前記栄養情報と前記目標情報との差分が所定の差分以下になるように、測定対象物から分離する測定対象物の量、または、測定対象物に追加する食品の量を制御する
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の食品分析装置。
7. 前記測定部は、前記パラメーターとしての光量を測定する
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の食品分析装置。