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デジタルファブリケーションを利用した食品へのデータ埋め込みに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K11198
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

PUNPONGSANON PARINYA  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (90812222)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードフードタグ / デジタルファブリケーション / データ埋め込み / ヒューマンインタフェース / 食品インタラクション / 3Dプリント
研究開始時の研究の概要

本研究は、食品タグを直接埋め込むことを可能にしようと開発する。パッケージを追加することなく、食品にデータを埋め込むことができ、廃棄物の削減にもつながる。そのために、食品そのものをタグとして活用するいくつかの手法を検討する。例えば、食品の内部構造や表面の質感を操作する方法だ。最近の画像処理とマシンビジョンの技術により、食品タグは機械読み取り可能なタグを通して認識することができる。そして、それぞれの埋め込み方法を評価し、その限界と性能を明らかにする。各埋め込み方法は、異なるタイプの食品に対応し、データと食品の特性に基づいて可能な埋め込みソリューションを提案する自動化モジュールを導出する予定。

研究実績の概要

本研究で対象とする食品は、3Dプリンターやレーザー加工などの基本的な加工方法で製造された食品である。そこで、今年度は、このような加工法に適用されるスラリー状の基本的な食品素材について調査した。特に、食品素材と加工方法の関係を探る。アボカド、パスタ、チーズ、マッシュポテト、肉などの対象食品と加工法を組み合わせて実験した。その結果、10Pasから100Pas程度の中粘度の食品は3Dプリンターで造形できることがわかった。高粘度(1,000Pas以上)の食品は、レーザー切断によってタグを埋め込むことができた。さらに、私は今年度、食品タグを用途別に使いたいというユーザーの要望を理解するためのワークショップを実施した。例えば、病院内で使用する場合は、患者情報など多くのデータを保存する必要があり、オートメーションでは、食品の指示を保存する必要がある。クローズドなワークショップに参加した50人の参加者のうち、ほとんどのユーザーは、食品タグに食品の原材料、賞味期限、詳細な情報が含まれていると考えている。そのため、データ数(食札に記載する文字数)、食材、製作方法が対応するワークフローとなる。また、次年度のユーザー実験のために、製作環境も整えた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究の進展状況は、研究計画書の要に達している。この研究の進展を妨げる問題は特にない。

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方は、バーコード、ドットマーカー、QRコードなど、食品に付けるタグの種類を評価する実験を何度か行い、ワークショップでユーザーの要望に合った新しいタグを提案する予定だ。それぞれのマーカーには異なる利点があり、異なる種類の食品素材に適用できると予想した。まずは、レーザー加工によるタグの評価を行います。さらに、食品の変形に強い食品タグを検討する。計画が順調に進めば、各食品タグと人間の知覚との関係を評価する予定である。特に、各食品タグがどのように利用者に通知できるかを学んだ。本研究の成果をまとめ、研究論文に投稿する予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Topology optimization with text-guided stylization2023

    • 著者名/発表者名
      Zhong Shengze、Punpongsanon Parinya、Iwai Daisuke、Sato Kosuke
    • 雑誌名

      Structural and Multidisciplinary Optimization

      巻: 66 号: 12 ページ: 256-256

    • DOI

      10.1007/s00158-023-03686-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of fused-filament-fabrication structural vibro-acoustic performance by modal impact sound2023

    • 著者名/発表者名
      Zhong Shengze、Punpongsanon Parinya、Iwai Daisuke、Sato Kosuke
    • 雑誌名

      Computers & Graphics

      巻: 115 ページ: 137-147

    • DOI

      10.1016/j.cag.2023.07.010

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Food DX Through Unobtrusive Edible Tags using Food 3D Printing.2023

    • 著者名/発表者名
      Parinya Punpongsanon, Yamamoto Miyatake, Daisuke Iwai, Kosuke Sato
    • 雑誌名

      Journal of the Imaging Society of Japan

      巻: 62 ページ: 121-127

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 調理を考慮した食品への情報埋め込みに関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      松田綾美,プンポンサノン・パリンヤ,岩井大輔,佐藤宏介
    • 学会等名
      第28回パターン計測シンポジウム(第108回パターン計測部会研究会)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Structure Design with Text-Guided Stylization2023

    • 著者名/発表者名
      Zhong Shengze, プンポンサノン・パリンヤ, 岩井大輔, 佐藤宏介
    • 学会等名
      第67回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 柔らかい食品上への情報埋め込みシステムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      松田綾美,プンポンサノン・パリンヤ,岩井大輔,佐藤宏介
    • 学会等名
      第85回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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