体重計測システム
【課題】複数の測定ユニットから荷重値の収集を正確に行い、体重を計測する。
【解決手段】被測定者の体重を計測する体重計測システム１であって、かけられる荷重を時系列に検出し、検出される荷重から導出される各荷重値と検出時間とを順次に送信する測定ユニット２０と、測定ユニットと無線通信する算出ユニット４０と、を備える。体重算出ユニット４０は、各測定ユニット２０から荷重値を順次に受信する荷重受信部と、荷重受信部が受信する時系列の荷重値について、各測定ユニットの間で同期をとる同期部と、同期がとられた時系列の荷重値を用いて体重を算出する算出部と、を含む。
【解決手段】被測定者の体重を計測する体重計測システム１であって、かけられる荷重を時系列に検出し、検出される荷重から導出される各荷重値と検出時間とを順次に送信する測定ユニット２０と、測定ユニットと無線通信する算出ユニット４０と、を備える。体重算出ユニット４０は、各測定ユニット２０から荷重値を順次に受信する荷重受信部と、荷重受信部が受信する時系列の荷重値について、各測定ユニットの間で同期をとる同期部と、同期がとられた時系列の荷重値を用いて体重を算出する算出部と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被測定者の体重を計測するシステムに関し、特に、荷重センサと体重算出ユニットが通信しながら体重を計測する体重計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の体重計測装置は、一般的に、箱状の筐体の内部に荷重センサ等の部品が固定して内蔵されている。
【０００３】
内蔵される部品を着脱自在にすることにより、ユーザの好みに応じて部品を交換したいとの要望がある。この交換を可能にした構成の一例が、たとえば特許文献１に示される。特許文献１では、装置を水平に設置するために、水平儀として利用される着色液体が装置の筐体内部に注入・排出されることで、着色液体の交換が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の部品の交換は、主に、外観意匠を適宜に変更するためのものであるが、外観意匠に関する部品交換ではなく、装置内部のセンサ部品など実質的な測定にかかわる部品を適宜交換したいとの要望がある。たとえば、体重計は常時必要とされるものではないため、体重計のための特別な設置スペースをなくしたいとの要望がある。
【０００６】
この要望に応えるためには、体重計測が必要なときのみ、ユーザが複数個の荷重センサなどの測定ユニットのうちから適宜個数を選択的に用いて体重計を構成すればよい。この場合、体重を計測するためには、用いられている測定ユニットからの荷重データの収集を正確に行う必要がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１には外観意匠の変更のための構成のみが示されており、上述の適宜に選択された個数の測定ユニットを用いて構成された体重計を用いて体重を計測するための技術は何ら示されていない。
【０００８】
それゆえにこの発明の目的は、複数の測定ユニットから荷重値の収集を正確に行い、収集した荷重値に基づき体重を計測する体重計測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被測定者の体重を計測する体重計測システムであって、かけられる荷重を時系列に検出し、検出される荷重から導出される各荷重値と検出時間とを順次に送信する測定ユニットと、測定ユニットと無線通信する体重算出ユニットと、を備え、体重算出ユニットは、２つ以上の測定ユニットから荷重値を順次に受信する荷重受信手段と、荷重受信手段が受信する時系列の荷重値について、２つ以上の測定ユニットの間で同期をとる同期手段と、２つ以上の測定ユニットの同期がとられた時系列の荷重値を用いて体重を算出する算出手段と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の測定ユニットから荷重値の収集を正確に行い、収集した荷重値に基づき体重を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る体重計測システムの概略構成を説明する図である。
【図２】（Ａ）と（Ｂ）は、この発明の実施の形態に係る測定ユニットの概略構成と、荷重のかかり方を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る測定ユニットと算出ユニットの構成を関連付けて示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る測定ユニットの機能構成図である。
【図５】この発明の実施の形態に係る算出ユニットの機能構成図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る算出ユニットの処理フローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態に係る測定ユニットの処理フローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態に係る積算用データ送信処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態に係るデータパケットの基本構成図である。
【図１０】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１１】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１２】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１３】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１４】（Ａ）と（Ｂ）は、実施の形態に係る同期について説明する図である。
【図１５】実施の形態に係る測定ユニット側での収束期間の荷重検出を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
本実施の形態における体重測定システムは、人間の体重を測定する機能を有する。本実施の形態において、「体重」とは、測定対象である人（以下、被測定者と言う）の重さ（質量）を指す。
【００１４】
図１には、本実施の形態に係る体重計測システム１の概略構成が示される。図１の（Ａ）を参照して、体重計測システム１は、被測定者の体重計測時に平面板状の剛性の高い載置面３００が搭載される測定ユニット２０、算出ユニット４０、およびディスプレイ５１１を有する外部機器５０を備える。外部機器５０はＰＤＡ（Portable Digital assistant）、携帯電話など通信機能と情報出力機能を備える機器を想定する。
【００１５】
算出ユニット４０と測定ユニット２０とは無線通信する。無線通信の媒体としては、電波を想定する。ここでは、電波強度が比較的弱い無線通信を想定しており、したがって、電波が到達可能な通信エリアも制限されている。
【００１６】
測定ユニット２０は、かけられた荷重を検出し、検出した荷重を指す荷重値を、要求に応答して算出ユニット４０に送信する。体重計測時には、測定ユニット２０には、搭載される載置面３００を介してかけられる荷重を検出して送信する。
【００１７】
算出ユニット４０は、体重計測時には、測定ユニット２０に対して要求を送信し、当該要求に応答して受信した荷重値に基づき被測定者の体重を算出する。外部機器５０は、算出ユニット４０と無線または有線で通信する。外部機器５０は、算出ユニット４０から送信された体重値を受信し、受信した体重値をディスプレイ５１１を介して表示する。外部機器５０の出力態様は表示に限定されず、音声または印字などによる出力であってもよい。
【００１８】
なお、算出ユニット４０と外部機器５０とは別個に設けたが、算出ユニット４０が外部機器５０の出力機能を一体的に備えるようにしてもよい。
【００１９】
本実施の形態に係る体重計測システム１を用いて、被測定者は体重計測を希望するときは、体重計を構成するために複数の（２つ以上の）測定ユニット２０を使用する。体重計を構成するために図１では４個の測定ユニット２０が選択されている。
【００２０】
図２を参照して、測定ユニット２０を使用した体重計の外観について説明する。ここでは、各測定ユニット２０は一様な外観形状を有する。被測定者は、選択した４個の測定ユニット２０を電源ＯＮすることにより通信・荷重検出可能に設定する。そして、水平の床面の上に４個の測定ユニット２０を適宜配置し、配置された測定ユニット２０上に載置面３００を搭載する。これにより体重計を構成することができる。
【００２１】
図２の（Ａ）に示すように測定ユニット２０は、かけられる荷重を検出するための荷重センサであるロードセル２１、測定ユニット２０の各部に電力を供給するための電池などの電源部２２、ＰＣＢ（プリント回路基板）２３を含む。ＰＣＢ２３は簡単なプロセッサを用いて構成される計測回路と、無線モジュールとを含む。計測回路は、ロードセル２１により検出されて逐次出力される荷重信号を入力し、入力した荷重信号を処理し、荷重値を導出する。導出された荷重値は、無線モジュールを介して送信される。
【００２２】
図２の（Ｂ）を参照して、測定ユニット２０は、測定ユニット２０を床面に設置させるための脚部２０Ａおよび脚部２０Ａが一体的に取り付けられた本体部２０Ｂを含む。本体部２０Ｂは、図２の（Ａ）で示す各部を含む。
【００２３】
測定ユニット２０自体を床面と水平の状態で安定支持できるように、脚部２０Ａの床面と接触する面は、床面と密着性のよい材料からなる。
【００２４】
本体部２０Ｂの筐体の脚部２０Ａが取り付けられた面とは反対側の面は平面であって、当該面は載置面３００の材料と密着性がよい材料からなる。
【００２５】
図２の（Ｂ）の状態で、被測定者が載置面３００上に乗れば、各測定ユニット２０には体重による荷重が矢印方向にかかり、各測定ユニット２０から導出された荷重値に基づき、被測定者の体重を計測することができる。
【００２６】
このように、被測定者が載置面３００を、床面に配置された測定ユニット２０上に搭載するだけで、簡単に体重計を構成することができる。したがって、好みの、または使用環境に応じたサイズ・絵柄・材質の載置面３００を用いて体重計を構成することができる。また、故障した測定ユニット２０を簡単に交換できて利便性に優れる。
【００２７】
図３を参照して、体重計測システム１のハードウェア構成について説明する。測定ユニット２０は、ロードセル２１、センサ群２４３、ロードセル２１およびセンサ群２４３のアナログの出力信号をデジタルのデータに変換して出力するＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換部２３０、Ａ／Ｄ変換部２３０から出力されたデータを入力して処理する計測部２３１、計測部２３１から出力されるデータを算出ユニット４０に宛てて送信するとともに、算出ユニット４０からのデータを受信する通信部２３２を含む。Ａ／Ｄ変換部２３０、計測部２３１および通信部２３２は、ＰＣＢ２３に相当する。
【００２８】
ロードセル２１は、かけられる荷重に応じて変形する金属部材からなる歪体と、歪体に張られた歪ゲージとからなる。歪体が歪むと、歪ゲージが伸縮して歪ゲージの伸縮に応じて抵抗値が変化し、その抵抗変化は荷重信号出力として導出される。したがって、被測定者が載置面３００上に乗って、ロードセル２１にかけられる被測定者の体重により歪体が歪むと、上述の荷重信号出力の変化として体重が測定される。
【００２９】
なお、荷重を検出するための荷重センサとして、本実施の形態では、ロードセル２１を利用しているが、加えられる力の量（荷重）が検出できるものであれば、たとえば、ばねやピエゾフィルムを利用したセンサ、圧縮を測定する素子、変位センサなどであってもよい。
【００３０】
センサ群２４３は、当該測定ユニット２０が設置されている態様を検出するセンサ、測定ユニット２０の周囲の外部環境条件を検出するセンサなどを含む。設置の態様を検出するセンサとしては、測定ユニット２０の方向を検出する加速度センサ、載置面３００が搭載されているか否か、すなわち加重の有無を検出する重量センサなどを含む。外部の環境条件を検出するセンサとしては、周囲の温度を検出する温度センサ、周囲の気圧を検出するセンサなどを含む。
【００３１】
計測部２３１は測定ユニット２０の動作を制御するために簡単なマイクロプロセッサの構成を有する。具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４０、メモリ２４２および時間を計時するタイマ２４１を含む。タイマ２４１はカウンタ値がＣＰＵ２４０によってリセット可能なカウンタであってもよい。
【００３２】
算出ユニット４０は、被測定者が操作するボタンやスイッチなどからなる操作部４２、算出ユニット４０の動作を制御するための制御部４１、記憶部４３および通信部４５を含む。通信部４５は、測定ユニット２０および外部機器５０と通信するための機能を有する。
【００３３】
記憶部４３およびメモリ２４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性記憶媒体などの各種媒体からなり、プログラムおよびデータなどを記憶する。
【００３４】
制御部４１は、ＣＰＵ４１０、時間を計時するタイマ４１１およびメモリ４１２を含む。
【００３５】
図４には、測定ユニット２０の機能構成が示される。図４を参照して測定ユニット２０のＣＰＵ２４０は、第１および第２収束検出部３０および３３、ゼロ点取得部３１、出力確認部３２、荷重取得部３４および通信処理部３５を備える。これらの機能は、プログラムおよび／または回路により実現される。プログラムは、予めメモリ２４２の所定記憶領域に格納されており、ＣＰＵ２４０が当該プログラムの命令を読出し、読出した命令を実行することにより各部の機能が実現される。
【００３６】
第１および第２収束検出部３０および３３は、ロードセル２１により検出される荷重の変動が所定レンジ内で収束するか否かを検出する。以下、ロードセル２１が検出する荷重の変動が所定レンジ内で収束することを、単に、収束とも言う。第１収束検出部３０は、電源ＯＮ後に当該測定ユニット２０に搭載された載置面３００にかけられ得る荷重がない、すなわち無負荷状態においてロードセル２１により検出される荷重の収束（以下、第１収束という）を検出する。第２収束検出部３３は、載置面３００上に被測定者が乗った後に検出される荷重の収束（以下、第２収束という）を検出する。
【００３７】
ゼロ点取得部３１は、第１収束検出部３０により第１収束が検出されたときにロードセル２１が検出する荷重をゼロ点として確定する。確定したゼロ点の荷重はゼロ点データ２６としてメモリ２４２に格納される。なお、測定ユニット２０の工場出荷時には、メモリ２４２のゼロ点データ２６には初期値が設定されていると想定する。
【００３８】
ここで、ゼロ点とは、無負荷状態におけるロードセル２１の出力値を指す。ロードセル２１の歪ゲージの伸縮率は、時間経過に従ってまたは周囲温度によって変化することが知られている。したがって、測定時には、ロードセル２１に被測定者の体重など荷重が全くかかっていない、いわゆる載置面３００だけの荷重による無負荷時におけるロードセル２１の出力値をゼロ点とする、いわゆるゼロ点検出が必要とされる。これは、被測定者の体重は、被測定者の体重（荷重）がロードセル２１にかかったときのロードセル２１の出力値と、無負荷時のロードセル２１の出力値との差に基づいて算出されることによって測定されることによるものである。
【００３９】
出力確認部３２は、センサ群２４３の出力を入力して処理する。
荷重取得部３４は、ロードセル２１によって逐次検出される荷重を、荷重値として時系列に取得して、時系列荷重データ２５２としてメモリ２４２に格納する。ここで、荷重値としては、検出される荷重に、ゼロ点取得部３１によって検出されたゼロ点データ２６を差し引いた値を指す。時系列とは、ロードセル２１から出力される荷重を、タイマ２４１の出力する計時データと関連付けて取得することを指す。したがって、ロードセル２１から順次に取得する荷重に基づく荷重値に、タイマ２４１から出力される時間データを付加することにより、これらの荷重値は、時系列に取得される。
【００４０】
荷重取得部３４は、収束荷重取得部３４１を含む。収束荷重取得部３４１は、第２収束が検出される期間においてロードセル２１によって検出される荷重を、荷重値として取得する。収束荷重取得部３４１により取得された荷重値は、メモリ２４２に収束荷重データ２５１として格納される。
【００４１】
通信処理部３５は、算出ユニット４０宛の送信用のデータを生成するためのデータ生成部３６、荷重値を送信するための荷重送信部３７、および算出ユニット４０からの指令を受信する指令受信部３８を含む。
【００４２】
メモリ２４２には、収束荷重取得部３４１が取得した収束荷重データ２５１、荷重取得部３４が取得した時系列荷重データ２５２、ゼロ点データ２６、当該測定ユニット２０の識別情報であるＩＤ（Identification）データ２７、およびデータの宛先を指す宛先データ２８が格納される。宛先データ２８は、本実施の形態の場合、算出ユニット４０を識別するためのデータ（後述の算出ユニットＩＤデータ５３に相当）を指す。
【００４３】
図５を参照して、算出ユニット４０の機能構成について説明する。算出ユニット４０のＣＰＵ４１０は、被測定者の体重計測に使用される複数の測定ユニット２０を検出する測定ユニット検出部６０、受信した時系列の荷重値について同期をとるための同期検出部６１、受信した荷重値に基づき体重を算出するための算出部６２、測定ユニット２０の送信再開後に受信した荷重値を用いてた体重を算出する送信再開後算出部６４、測定ユニット２０と通信するための通信処理部６５、外部機器５０と通信するための外部通信部６９、および操作部４２からの入力情報を受付ける入力受付部７０を含む。同期検出部６１による検出の詳細は後述する。
【００４４】
算出部６２は、受信した時系列の荷重値について第２収束を検出する収束検出部６３を有する。
【００４５】
通信処理部６５は、測定ユニット２０から送信される荷重値を受信する荷重受信部６６、測定ユニット２０宛てに送信の中断指令を送信する中断指令送信部６７および所定データの通信にかかる所定通信部６８を有する。
【００４６】
メモリ４１２には、測定ユニット２０から受信した荷重データを指す受信荷重データ５１、測定ユニット検出部６０により検出された測定ユニット２０の識別情報を指示する測定ユニットＩＤデータ５２、算出ユニット４０の識別情報である算出ユニットＩＤデータ５３、算出部６２によって算出された体重を指す体重データ５４、履歴データ５５、モードデータ５６および条件データ５７が格納される。測定ユニットＩＤデータ５２は、存在ユニットＩＤデータ５２１を含む。存在ユニットＩＤデータ５２１は、算出ユニット４０の無線通信可能エリアに存在する測定ユニット２０（ただし、電源ＯＮされて算出ユニット４０と通信可能な測定ユニット２０）のＩＤデータ２７を指す。
【００４７】
履歴データ５５は、過去の体重計測において使用された測定ユニット２０の識別情報が蓄積されてなる履歴を指す。履歴データ５５は、体重計測終了毎に、測定ユニットＩＤデータ５２が体重計測時間と関連付けて格納されることにより生成される。
【００４８】
モードデータ５６は、体重計測に使用される測定ユニット２０を検出するためのモードを指す。条件データ５７は、体重計測に使用される測定ユニット２０を、センサ群２４３が検出した設置態様または外部環境条件に基づき検出するための基準となるデータを指す。算出ユニットＩＤデータ５３は工場出荷時などに格納される。また、モードデータ５６および条件データ５７は、操作部４１３を操作することにより、予め被測定者により入力されてメモリ４１２に格納される。
【００４９】
ここで、体重計測に使用される測定ユニット２０を検出するためのモードを説明する。
算出ユニット４０は、複数種類のモードに従って測定ユニット２０を検出する。検出のためのモードは、メモリ４１２に格納されるモードデータ５６により指定される。
【００５０】
モードには、たとえば“前回使用”モード、および“環境・設置”モードが含まれる。“前回使用”モードは、履歴データ５５に基づき前回の体重計測において使用された測定ユニット２０を検出するためのモードである。“環境・設置”モードは、同様な外部環境条件または設置態様におかれた測定ユニット２０を検出するためのモードである。これらのモードは複数個を組合わせて設定してもよい。たとえば、“前回使用”モードと“環境・設置”モードを組合せることにより、前回の体重計測において使用された測定ユニット２０のうち、同じような環境条件または態様で設置されている測定ユニット２０を検出するモードを設定できる。
【００５１】
図６〜図８は、本実施の形態に係る体重計測の処理手順を示すフローチャートである。これらフローチャートは、プログラムとして測定ユニット２０のメモリ２４２または算出ユニット４０のメモリ４１２に予め格納されている。ＣＰＵ２４０または４１０が、メモリ２４２または４１２からこれらのプログラムを読出し、読出したプログラムの命令を実行することにより、処理フローチャートが実現される。
【００５２】
図９〜図１３には、これらフローチャートにおける測定ユニット２０と算出ユニット４０の間の無線通信に用いられるデータパケットＰＡの構成例が示される。なお、本実施の形態における無線通信のデータフォーマットはデータパケットに限定されず、たとえばフレームであってもよい。
【００５３】
図９には、本実施の形態に係るデータパケットＰＡの基本構成が示される。図１１を参照して、データパケットＰＡは、当該データパケットＰＡのタイプ（種類）を指すタイプデータを格納するフィールドＦ１、当該データパケットＰＡの送信先を識別するための送信先データを格納するフィールドＦ２、当該データパケットＰＡの送信元を識別するためのデータを格納するフィールドＦ３および送信すべきデータを格納するためのフィールドＦ４を含む。
【００５４】
無線通信では、フィールドＦ１のタイプデータによって、種類の異なるデータパケットＰＡ１〜ＰＡ４（図１０〜図１３）が用いられる。
【００５５】
図１０には、データパケットＰＡ１の構成が示される。データパケットＰＡ１は、算出ユニット４０の周囲エリアに存在する測定ユニット２０に対して所定データの要求ＲＱＤを送信する問合せデータパケットである。データパケットＰＡ１は、フィールドＦ１にはタイプ“Ｑ”（問合せ）が格納され、フィールドＦ２には送信先データとしてブロードキャストアドレス“ＢＤ”が格納され、フィールドＦ３には当該データパケットＰＡ１の送信元である算出ユニット４０の算出ユニットＩＤデータ（“ＩＤ４０”）５３がメモリ４１２から読出されて格納される。データパケットＰＡ１のフィールドＦ４には、所定データの要求ＲＱＤが格納される。
【００５６】
所定データの要求ＲＱＤは、宛先の測定ユニット２０に対して、センサ群２４３により検出されるデータ（測定ユニット２０周囲の温度、湿度、大気圧などの環境条件、測定ユニット２０の設置態様（方向など）を指す）の送信要求を指す。
【００５７】
図１１には、データパケットＰＡ２の構成が示される。データパケットＰＡ２は、データパケットＰＡ１の問合せに対する応答（返信）のデータパケットである。つまり、データパケットＰＡ１を受信した測定ユニット２０から当該問合せに対する返信として送信されるデータパケットを指す。データパケットＰＡ２は、フィールドＦ１にはタイプ“ＱＡ”（問合わせ応答）が格納され、フィールドＦ２には送信先データとして算出ユニット４０の算出ユニットＩＤデータ５３（“ＩＤ４０”）が格納され、フィールドＦ３には送信元データとして送信元の測定ユニット２０のメモリ２４２から読出されたＩＤデータ２７（“ＩＤ２０”）が格納される。フィールドＦ４にはデータＲＥＳが格納される。データＲＥＳは、センサ群２４３により検出されるデータ（測定ユニット２０周囲の温度、湿度、大気圧などの環境条件、測定ユニット２０の設置態様（方向など）を指す）である。
【００５８】
図１２には、データパケットＰＡ３の構成が示される。データパケットＰＡ３は、測定ユニット２０に対して荷重値を送信するように要求する荷重要求のデータパケットである。データパケットＰＡ２は、フィールドＦ１にはタイプ“Ｒ”（荷重要求）が格納され、フィールドＦ２には、送信先データとして測定ユニット２０のＩＤデータ２７（“ＩＤ２０”）が格納され、フィールドＦ３には送信元データとしてメモリ４１２から読出された算出ユニットＩＤデータ５３（“ＩＤ４０”）が格納される。フィールドＦ４のデータは不定（“ＮＵＬＬ”）である。
【００５９】
図１３には、データパケットＰＡ４の構成が示される。データパケットＰＡ４は、荷重要求のデータパケットＰＡ３に対する応答（返信）のデータパケットである。データパケットＰＡ４は、フィールドＦ１にタイプ“ＲＡ”（要求応答）が格納され、フィールドＦ２に送信先データとしてメモリ４１２から読出された算出ユニットＩＤデータ５３（“ＩＤ４０”）が格納され、フィールドＦ３に当該データパケットＰＡ４の送信元データとして測定ユニット２０のＩＤデータ２７（“ＩＤ２０”）が格納され、フィールドＦ４にデータＷＤが格納される。データＷＤは、取得された荷重値にタイマ２４１の出力する時間データを付加してデータである。これにより、データＷＤを、荷重値と、当該測定ユニット２０により荷重が検出された時間とを対応付けて含む。
【００６０】
ロードセル２１により荷重が検出される毎に、タイマ２４１が計時する検出時間と、当該荷重から導出された荷重値とを含むデータＷＤをフィールドＦ４に格納したデータパケットＰＡ４が算出ユニット４０宛てに送信される。
【００６１】
ここで、同期検出部６１による同期の検出処理について、図１４を参照して説明する。
まずトリガについて説明する。たとえば、２個の測定ユニット２０それぞれから、荷重が検出される毎に、荷重値と検出時間とからなるデータＷＤを格納するデータパケットＰＡ４が、測定ユニット２０から算出ユニット４０に順次に送信されるとする。
【００６２】
この場合、算出ユニット４０は、２個の測定ユニット２０のそれぞれから送信されるデータパケットＰＡ４を受信し、受信したデータパケットＰＡ４のデータＷＤを読出し、読出したデータＷＤの検出時間に基づき時系列の荷重値を取得する。算出ユニット４０は、検出時間に基づけば、データ落ち（時系列の荷重値における荷重値の欠落）を検出できる。また、データＷＤの到着順が前後したとしても、検出時間に基づけば正しい検出の順番を検知することができる。
【００６３】
図１４のグラフの横軸は、データＷＤから読出した検出時間（Ｔ）の経過を指し、縦軸は当該データＷＤから読出した荷重値を指す。図１４の（Ａ）を参照して、測定ユニット２０を電源ＯＮした後において載置面３００に未だ被測定者が乗っていない状態ではロードセル２１に体重による荷重はかからないので測定ユニット２０が検出する荷重値は変化しない。その後、被測定者が載置面３００に乗り始めると荷重値は急激に上昇を開始する。図１４の（Ａ）では、各測定ユニット２０において検出時間が“１秒”付近でグラフの急峻な立上がりが示される。本実施の形態では、被測定者が載置面３００に乗り始めたときに検出される荷重値の急激な増加開始（グラフの急峻な立ち上がり）点をトリガと称する。
【００６４】
次に、図１４の（Ｂ）を参照して、トリガ検出後の体重算出の手順について説明する。ここには、トリガを検出した２個の測定ユニット２０それぞれについて、当該測定ユニット２０から順次に受信するデータＷＤに基づく荷重値と検出時間の対応関係を指すグラフＬ１とＬ２が示される。
【００６５】
正確に体重を算出するためには、２個の測定ユニット２０からの受信データＷＤについて同期をとる必要がある。つまり、各測定ユニット２０は、算出ユニット４０からデータパケットＰＡ３による荷重要求を受信すると、応じて起動される。つまり、タイマ２４１が計時を開始する。タイマ２４１がカウンタであればカウントアップを開始する。起動により、タイマ２４１から計時データが出力開始される。出力される計時データは、検出時間として荷重値に付加されてデータＷＤが算出ユニット４０に送信される。
【００６６】
ここで、各測定ユニット２０は、算出ユニット４０から送信された荷重要求のデータパケットＰＡ３の受信タイミングは同時とはならず、無線通信路の状況などで若干ずれが生じる。測定ユニット２０毎に荷重要求を受信するタイミングが異なると、起動されるタイミングは測定ユニット２０毎に相違する。これにより、各測定ユニット２０が荷重を同時に検出開始したとしても、荷重値に付される検出時間は、測定ユニット２０毎に異なる。
【００６７】
したがって、算出ユニット４０では、各測定ユニット２０から受信する荷重値のグラフＬ１とＬ２について検出されるトリガの時間ＴＲ１とＴＲ２は一致せず若干のずれを生じる（図１４の（Ａ）参照）ので、体重を算出するに際しては、このずれを解消するようにグラフＬ１とＬ２の時間軸を一致させる必要がある。
【００６８】
具体的には、収束検出部６３は、図１４の（Ａ）の時間ＴＲ１とＴＲ２を共通の時間ＴＲに一致させるように、図１４の（Ｂ）に示すようにグラフＬ１またはＬ２を時間軸方向に平行移動させる。ここでは、時間ＴＲ１に時間ＴＲ２を一致させるように、グラフＬ２のみを時間軸方向に平行移動させている。これを、同期をとるという。
【００６９】
平行移動後の図１４の（Ｂ）のグラフによれば、収束検出部６３は載置面３００上の被測定者の動きが停止し安定している期間、すなわちグラフＬ１とＬ２について両方ともに第２収束の状態に移行した期間ＣＶを検出することができる。
【００７０】
図１４の（Ｂ）に示す期間ＣＶが検出されると、算出部６２は、期間ＣＶにおけるグラフＬ１とＬ２が示す荷重値を積算することにより体重を算出することができる。算出された体重は、被測定者の体動に起因した誤差が排除された値である。
【００７１】
図１４で説明した算出ユニット４０側のトリガの検出と、期間ＣＶの検出の処理は、各測定ユニット２０においても実行される。測定ユニット２０側の処理手順を、図１５を参照して説明する。
【００７２】
図１５のグラフの横軸は、ロードセル２１の荷重の検出時間を指し、縦軸は当該荷重から導出される荷重値を指す。図１５のグラフでは、時間ＴＲ１でトリガが検出されている。第１収束検出部３０は、電源ＯＮされてから時間ＴＲ１までの期間で第１収束を検出し、第１収束の期間においてゼロ点取得部３１によりゼロ点が検出される。時間ＴＲ１でトリガを検出後は、第２収束検出部３３により第２収束の期間ＣＶが検出される。収束荷重取得部３４１は、期間ＣＶにおいて検出される荷重値（より特定的には、期間ＣＶの荷重値の平均値）を取得する。
【００７３】
これにより、各測定ユニット２０の収束荷重取得部３４１は、載置面３００上に乗っている被測定者の体動に起因した誤差が排除された荷重値を取得する。取得された荷重値は算出ユニット４０に送信されるので、算出ユニット４０の算出部６２は当該誤差を含まないような体重値を算出することができる。
【００７４】
図６〜図８のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る体重計測のための処理手順について説明する。
【００７５】
なお、体重計測のために被測定者が使用している測定ユニット２０は予め電源ＯＮされており、通信・荷重検出が可能な状態にあると想定する。
【００７６】
操作部４２を介して測定開始指示が入力されると、計測処理が開始される。まず、ＣＰＵ４１０の通信処理部６５では、所定通信部６８によって図９に示す問合せデータパケットＰＡ１が生成されて、生成されたデータパケットＰＡ１は送信される（ステップＳ１）。データパケットＰＡ１のフィールドＦ２には、ブロードキャストアドレスが格納されているので、当該データパケットＰＡ１は、算出ユニット４０の無線通信可能エリアに存在する全ての測定ユニット２０により受信可能である。
【００７７】
データパケットＰＡ１を送信した後、所定通信部６８は、データパケットＰＡ１に応答した各測定ユニット２０から送信されるデータパケットＰＡ２を受信する（ステップＳ２）。
【００７８】
ＣＰＵ４１０は、受信したデータパケットＰＡ２のフィールドＦ３に格納されたＩＤデータ２７をメモリ４１２に存在ユニットＩＤデータ５２１として格納する。これにより、算出ユニット４０の無線通信可能エリアに存在する全ての測定ユニット２０（ただし、電源ＯＮされて通信および荷重検出が可能な測定ユニット２０）のＩＤデータ２７を取得することができる。
【００７９】
続いて、測定ユニット検出部６０は、受信したデータパケットＰＡ２のデータを用いて体重計測に利用されている測定ユニット２０を検出する（ステップＳ３）。
【００８０】
具体的には、まず、現在のモードを判定する。つまり、メモリ４１２に予め格納されたモードデータ５６に基づきモードを判定する。
【００８１】
モードデータ５６が“前回使用”モードを指すときは、測定ユニット検出部６０は、受信したデータパケットＰＡ２のフィールドＦ３の送信元データ（ＩＤデータ２７）と、メモリ４１２の履歴データ５５とを比較照合し、当該ＩＤデータ２７は、前回の体重計測に使用された測定ユニット２０のＩＤデータ２７と一致するか否かを判定する。一致と判定すると、当該データパケットＰＡ２の送信元の測定ユニット２０を体重計測用の測定ユニット２０として判定し、不一致と判定すると、体重計測用の測定ユニット２０ではないと判定する。
【００８２】
これにより、被測定者は体重計測に同じ測定ユニット２０を繰返し利用する傾向が高いと容易に推認できることに鑑みると、今回の体重計測に使用されている測定ユニット２０として、“前回使用”モードで検出した測定ユニット２０を検出することができる。
【００８３】
モードデータ５６が“環境・設置”モードを指すときは、測定ユニット検出部６０は、受信したデータパケットＰＡ２のフィールドＦ４のデータＲＥＳが指す環境・設置のデータと、メモリ４１２の条件データ５７を比較照合する。その結果、データＲＥＳが指す環境・設置のデータが条件データ５７に一致すれば当該データパケットＰＡ２の送信元の測定ユニット２０を体重計測用の測定ユニット２０として判定し、不一致と判定すると、体重計測用の測定ユニット２０ではないと判定する。
【００８４】
これにより、体重計測に用いられている測定ユニット２０は同じ環境（温度、湿度など）または同じ設置態様（方向など）で用いられていることは明らかであるから、条件データ５７を用いて外部環境または設置態様が一致している測定ユニット２０を体重計測に使用されている測定ユニット２０として検出することができる。
【００８５】
このようにして検出された測定ユニット２０のＩＤデータ２７は、測定ユニットＩＤデータ５２としてメモリ４１２に格納される。ここでは、複数個の測定ユニット２０が検出されて、対応のＩＤデータ２７が格納される。
【００８６】
続いて、ステップＳ５では、所定通信部６８は、測定ユニットＩＤデータ５２の各ＩＤデータ２７をフィールドＦ２に格納したデータパケットＰＡ３をそれぞれ生成し、送信する。これにより、体重計測に用いられているとして検出された測定ユニット２０のそれぞれに宛てて、荷重値の要求が送信される。
【００８７】
次に、荷重受信部６６は、データパケットＰＡ３を送信した各測定ユニット２０から荷重データＷＤを受信する（ステップＳ７）。データパケットＰＡ２を送信してから所定期間が経過するうちは、各測定ユニット２０から時系列の荷重値として連続して荷重データＷＤ（データパケットＰＡ４）を受信する（ステップＳ９でＮＯ、ステップＳ７）。この期間に受信したデータＷＤはメモリ５１２に受信荷重データ５１として、データＷＤの検出時間に従った順番で荷重値が格納される。
【００８８】
所定期間が経過すると（ステップＳ９でＹＥＳ）、同期検出部６１は、メモリ５１２の各測定ユニット２０の受信荷重データ５１に基づき同期を検出する（ステップＳ１１）。具体的には、測定ユニット２０毎の受信荷重データ５１は、当該測定ユニット２０での荷重検出時間に従う時系列の荷重値を指すので、図１４に説明したように、各測定ユニット２０の受信荷重データ５１に基づき、同期検出部６１は同期を検出する。同期が検出されたと判定されると（ステップＳ１３でＯＫ）、算出部６２によって体重が算出される（ステップＳ１５）。具体的には、各測定ユニット２０の受信荷重データ５１に基づき、収束検出部６３により検出された安定状態の期間ＣＶにおける荷重値を積算することにより、被測定者の体重が算出される。
【００８９】
その後、算出された体重は外部通信部６９により外部機器５０に送信される。外部機器５０では、受信した体重をディスプレイ５１１に表示する。算出された体重は、メモリ４１２に体重データ５４として格納される。また、測定ユニットＩＤデータ５２は、メモリ４１２の履歴データ５５に、タイマ４１１が出力する計測時間と関連付けて追加格納される。
【００９０】
一方、ステップＳ１３で同期が検出されなかった場合（Ｓ１３でＮＧ）、各測定ユニット２０に対して時系列の荷重のデータＷＤの送信を中断させるために、中断指令送信部６７は、中断指令を各測定ユニット２０に送信する（ステップＳ２１）。つまり、測定ユニットＩＤデータ５２のＩＤデータ２７が指示する各測定ユニット２０宛に中断指令を送信する。その後、各測定ユニット２０からは荷重値の再送が行なわれる。つまり、図１５の期間ＣＶで検出された荷重値が送信されるので、算出ユニット４０の荷重受信部６６はこれを受信する（ステップＳ２３）。
【００９１】
その後、ステップＳ２５において、送信再開後算出部６４によって、ステップＳ２３で受信した各測定ユニット２０の荷重値を積算することにより、体重を算出する（ステップＳ２５）。その後、処理はステップＳ１７に移り、ステップＳ１７において、ステップＳ２５で算出された体重の表示と格納の処理が前述と同様に行なわれる。
【００９２】
なお、算出ユニット４０は、ステップＳ１５またはＳ２５で体重を算出した後は、通信相手の各測定ユニット２０に対して通信を終了するために、通信完了の通知を送信する。
【００９３】
図６の算出ユニット４０の処理に並行して、各測定ユニット２０では図７に従う処理が行われる。
【００９４】
測定ユニット２０のそれぞれは、電源ＯＮされると、算出ユニット４０から送信されるデータパケットＰＡの受信を待機する（ステップＴ１）。
【００９５】
通信処理部３５がデータパケットＰＡ１を受信すると（ステップＴ１でＹＥＳ）、受信したデータパケットＰＡ１の内容を解析して（ステップＴ２）、解析結果に基づき、データ生成部３６はデータパケットＰＡ２を生成し、算出ユニット４０宛てに送信する（ステップＴ３）。このデータパケットＰＡ２のフィールドＦ４には、センサ群２４３から取得したデータ（外部環境条件のデータ（温度、湿度など）および設置態様のデータ（方向など））を指すデータＲＥＳが格納される。
【００９６】
その後、通信処理部３５は、データパケットＰＡ３の受信を待機する。データパケットＰＡ２を送信後、データパケットＰＡ３を受信できないときは（ステップＴ４でＮＯ）、一連の処理を終了する。荷重値の送信要求のデータパケットＰＡ３を受信すると（ステップＴ４でＹＥＳ）、測定ユニット２０は起動されて（ＣＰＵ２４０がタイマ２４１に計時を開始させる）、処理はステップＴ５に移行する。
【００９７】
起動後は、ロードセル２１が順次に検出する荷重から荷重取得部３４が荷重値を導出する（ステップＴ９）。荷重値には、タイマ２４１の計時時間による荷重検出時間が対応付けされて時系列荷重データ２５２としてメモリ２４２に格納される。
【００９８】
その後、第１収束検出部３０は、荷重取得部３４が時系列に検出する荷重値を指す時系列荷重データ２５２に基づき、第１収束を検出する（ステップＴ５）。収束が検出されると、ゼロ点取得部３１によりゼロ点が検出される（ステップＴ７）。検出されたゼロ点は、ゼロ点データ２６としてメモリ２４２に格納される。
【００９９】
続いて、荷重取得部３４によってロードセル２１からの出力に基づく荷重と、メモリ２４２のゼロ点データ２６を用いて荷重値が算出される（ステップＴ９）。
【０１００】
データ生成部３６は、ステップＴ９で算出された荷重値とタイマ２４１からの計時データとを関連付けたデータＷＤをフィールドＦ４に格納したデータパケットＰＡ４を生成する。生成されたデータパケットＰＡ４は、通信部２３２を介して、荷重送信部３７により算出ユニット４０に宛てて送信される（ステップＴ１１）。
【０１０１】
その後、通信処理部３５の指令受信部３８は、算出ユニット４０から中断指令を受信するか否かを判定する（ステップＴ１３）。中断指令を受信しないと判定すると（ステップＴ１３でＮＯ）、ステップＴ１５において、通信処理部３５は、算出ユニット４０から通信完了の通知を受信するか否かにより、通信が終了したか否かを判定する（ステップＴ１５）。通信が終了していないと判定すると（ステップＴ１５でＮＯ）、ステップＴ９の処理に戻る。ステップＴ９では、荷重値の算出と、算出した荷重値に計時データを関連付けしたデータＷＤを格納したデータパケットＰＡ４を生成し、算出ユニット４０への送信する（ステップＴ１１）。これにより、荷重が検出される毎に、算出ユニット４０に対して荷重値に、荷重が検出された時間が関連付けされたデータＷＤが送信されることになり、各測定ユニット２０から算出ユニット４０宛てに、いわゆる時系列に荷重値が送信される。
【０１０２】
取得される時系列の荷重値は、算出ユニット４０宛てに送信されるとともに、メモリ２４２に、時系列荷重データ２５２として格納される。
【０１０３】
通信が終了したと判定されると（ステップＴ１５でＹＥＳ）、一連の処理は終了する。
一方、中断指令を受信したと判定されると（ステップＴ１３でＹＥＳ）、積算用データ送信処理（ステップＴ１７）が実行されて、その後、処理は終了する。
【０１０４】
図８を参照して、積算用データ送信処理（ステップＴ１７）について説明する。
まず、送信中断部３７１は、データパケットＰＡ４の生成および荷重送信部３７によるデータパケットＰＡ４の送信を中断させる（ステップＴ３１）。これにより、測定ユニット２０から、算出ユニット４０宛に向けた時系列の荷重値の送信が中断する。
【０１０５】
続いて、第２収束検出部３３は、メモリ２４２の時系列荷重データ２５２に基づき第２収束を検出するか否かを判定する（ステップＴ３３）。この第２収束の検出は、図１５で説明した期間ＣＶの検出に相当する。
【０１０６】
第２収束が検出されると（ステップＴ３３でＹＥＳ）、収束荷重取得部３４１により、期間ＣＶの荷重値が算出されて、収束荷重データ２５１としてメモリ２４２に格納される（ステップＴ３５）。そして、データ生成部３６は、メモリ２４２の収束荷重データ２５１を格納した算出ユニット４０宛てのデータパケットＰＡを生成する。生成されたデータパケットＰＡは、送信再開部３７２によって、算出ユニット４０宛てに送信される（ステップＴ３７）。
【０１０７】
これにより、算出ユニット４０は、複数の測定ユニット２０から受信する時系列の荷重値のいずれかにおいてトリガを検出することができないために、同期をとれず体重を算出できないときは、各測定ユニット２０から第２収束の期間ＣＶの荷重値を受信して、受信した荷重値に基づき体重を算出することができる。したがって、いずれの場合においても、被測定者の体動に起因した誤差を排除した体重を算出することができる。
【０１０８】
（変形例）
上述の処理では、算出ユニット４０の通信可能エリア内の存在が検出された測定ユニット２０を対象にして荷重値の送信要求のデータパケットＰＡ３を送信するようにしているが、これに代替して、フィールドＦ２にブロードキャストアドレスを格納したデータパケットＰＡ３を送信するようにしてもよい。
【０１０９】
また、算出ユニット４０は、体重算出に用いた荷重値の送信元である測定ユニット２０のＩＤデータ２７を外部機器５０に送信し、出力させるようにしてもよい。これにより、被測定者は、載置面３００が搭載されている測定ユニット２０のうちから、荷重値を送信できないような故障状態の測定ユニット２０を確認することができる。
【０１１０】
上述の実施の形態では、図１に示すように算出ユニット４０と通信する体重計は１個としているが、複数個の体重計と通信するとしてもよい。この場合には、測定ユニット２０のＩＤデータ２７に、グループ識別子を付加させる。このグループ識別子は、当該測定ユニット２０が用いられている体重計を構成する測定ユニット２０のグループを指す。これにより、算出ユニット４０は、測定ユニット２０を、グループ識別子が付加されたＩＤデータ２７に基づきグループ単位で、すなわち体重計単位で識別しながら、荷重値を取得して体重を算出できる。これにより、算出ユニット４０は体重計毎に被測定者の体重を算出することができる。
【０１１１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 体重計測システム、２０ 測定ユニット、２１ ロードセル、３０ 第１収束検出部、３３ 第２収束検出部、３４ 荷重取得部、３５，６５ 通信処理部、３６ データ生成部、３７ 荷重送信部、３８ 指令受信部、４０ 算出ユニット、５０ 外部機器、５１ 受信荷重データ、５４ 体重データ、５５ 履歴データ、５６ モードデータ、５７ 条件データ、６０ 測定ユニット検出部、６１ 同期検出部、６２ 算出部、６３ 収束検出部、６４ 送信再開後算出部、６６ 荷重受信部、６７ 中断指令送信部、６８ 所定通信部、６９ 外部通信部、２４１，４１１ タイマ、２４３ センサ群、２５１ 収束荷重データ、２５２ 時系列荷重データ、３４１ 収束荷重取得部、３７１ 送信中断部、３７２ 送信再開部、５１１ ディスプレイ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は被測定者の体重を計測するシステムに関し、特に、荷重センサと体重算出ユニットが通信しながら体重を計測する体重計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の体重計測装置は、一般的に、箱状の筐体の内部に荷重センサ等の部品が固定して内蔵されている。
【０００３】
内蔵される部品を着脱自在にすることにより、ユーザの好みに応じて部品を交換したいとの要望がある。この交換を可能にした構成の一例が、たとえば特許文献１に示される。特許文献１では、装置を水平に設置するために、水平儀として利用される着色液体が装置の筐体内部に注入・排出されることで、着色液体の交換が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６０９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の部品の交換は、主に、外観意匠を適宜に変更するためのものであるが、外観意匠に関する部品交換ではなく、装置内部のセンサ部品など実質的な測定にかかわる部品を適宜交換したいとの要望がある。たとえば、体重計は常時必要とされるものではないため、体重計のための特別な設置スペースをなくしたいとの要望がある。
【０００６】
この要望に応えるためには、体重計測が必要なときのみ、ユーザが複数個の荷重センサなどの測定ユニットのうちから適宜個数を選択的に用いて体重計を構成すればよい。この場合、体重を計測するためには、用いられている測定ユニットからの荷重データの収集を正確に行う必要がある。
【０００７】
しかしながら、特許文献１には外観意匠の変更のための構成のみが示されており、上述の適宜に選択された個数の測定ユニットを用いて構成された体重計を用いて体重を計測するための技術は何ら示されていない。
【０００８】
それゆえにこの発明の目的は、複数の測定ユニットから荷重値の収集を正確に行い、収集した荷重値に基づき体重を計測する体重計測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、被測定者の体重を計測する体重計測システムであって、かけられる荷重を時系列に検出し、検出される荷重から導出される各荷重値と検出時間とを順次に送信する測定ユニットと、測定ユニットと無線通信する体重算出ユニットと、を備え、体重算出ユニットは、２つ以上の測定ユニットから荷重値を順次に受信する荷重受信手段と、荷重受信手段が受信する時系列の荷重値について、２つ以上の測定ユニットの間で同期をとる同期手段と、２つ以上の測定ユニットの同期がとられた時系列の荷重値を用いて体重を算出する算出手段と、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の測定ユニットから荷重値の収集を正確に行い、収集した荷重値に基づき体重を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る体重計測システムの概略構成を説明する図である。
【図２】（Ａ）と（Ｂ）は、この発明の実施の形態に係る測定ユニットの概略構成と、荷重のかかり方を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る測定ユニットと算出ユニットの構成を関連付けて示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る測定ユニットの機能構成図である。
【図５】この発明の実施の形態に係る算出ユニットの機能構成図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る算出ユニットの処理フローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態に係る測定ユニットの処理フローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態に係る積算用データ送信処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態に係るデータパケットの基本構成図である。
【図１０】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１１】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１２】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１３】実施の形態に係るデータパケットの構成図である。
【図１４】（Ａ）と（Ｂ）は、実施の形態に係る同期について説明する図である。
【図１５】実施の形態に係る測定ユニット側での収束期間の荷重検出を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
本実施の形態における体重測定システムは、人間の体重を測定する機能を有する。本実施の形態において、「体重」とは、測定対象である人（以下、被測定者と言う）の重さ（質量）を指す。
【００１４】
図１には、本実施の形態に係る体重計測システム１の概略構成が示される。図１の（Ａ）を参照して、体重計測システム１は、被測定者の体重計測時に平面板状の剛性の高い載置面３００が搭載される測定ユニット２０、算出ユニット４０、およびディスプレイ５１１を有する外部機器５０を備える。外部機器５０はＰＤＡ（Portable Digital assistant）、携帯電話など通信機能と情報出力機能を備える機器を想定する。
【００１５】
算出ユニット４０と測定ユニット２０とは無線通信する。無線通信の媒体としては、電波を想定する。ここでは、電波強度が比較的弱い無線通信を想定しており、したがって、電波が到達可能な通信エリアも制限されている。
【００１６】
測定ユニット２０は、かけられた荷重を検出し、検出した荷重を指す荷重値を、要求に応答して算出ユニット４０に送信する。体重計測時には、測定ユニット２０には、搭載される載置面３００を介してかけられる荷重を検出して送信する。
【００１７】
算出ユニット４０は、体重計測時には、測定ユニット２０に対して要求を送信し、当該要求に応答して受信した荷重値に基づき被測定者の体重を算出する。外部機器５０は、算出ユニット４０と無線または有線で通信する。外部機器５０は、算出ユニット４０から送信された体重値を受信し、受信した体重値をディスプレイ５１１を介して表示する。外部機器５０の出力態様は表示に限定されず、音声または印字などによる出力であってもよい。
【００１８】
なお、算出ユニット４０と外部機器５０とは別個に設けたが、算出ユニット４０が外部機器５０の出力機能を一体的に備えるようにしてもよい。
【００１９】
本実施の形態に係る体重計測システム１を用いて、被測定者は体重計測を希望するときは、体重計を構成するために複数の（２つ以上の）測定ユニット２０を使用する。体重計を構成するために図１では４個の測定ユニット２０が選択されている。
【００２０】
図２を参照して、測定ユニット２０を使用した体重計の外観について説明する。ここでは、各測定ユニット２０は一様な外観形状を有する。被測定者は、選択した４個の測定ユニット２０を電源ＯＮすることにより通信・荷重検出可能に設定する。そして、水平の床面の上に４個の測定ユニット２０を適宜配置し、配置された測定ユニット２０上に載置面３００を搭載する。これにより体重計を構成することができる。
【００２１】
図２の（Ａ）に示すように測定ユニット２０は、かけられる荷重を検出するための荷重センサであるロードセル２１、測定ユニット２０の各部に電力を供給するための電池などの電源部２２、ＰＣＢ（プリント回路基板）２３を含む。ＰＣＢ２３は簡単なプロセッサを用いて構成される計測回路と、無線モジュールとを含む。計測回路は、ロードセル２１により検出されて逐次出力される荷重信号を入力し、入力した荷重信号を処理し、荷重値を導出する。導出された荷重値は、無線モジュールを介して送信される。
【００２２】
図２の（Ｂ）を参照して、測定ユニット２０は、測定ユニット２０を床面に設置させるための脚部２０Ａおよび脚部２０Ａが一体的に取り付けられた本体部２０Ｂを含む。本体部２０Ｂは、図２の（Ａ）で示す各部を含む。
【００２３】
測定ユニット２０自体を床面と水平の状態で安定支持できるように、脚部２０Ａの床面と接触する面は、床面と密着性のよい材料からなる。
【００２４】
本体部２０Ｂの筐体の脚部２０Ａが取り付けられた面とは反対側の面は平面であって、当該面は載置面３００の材料と密着性がよい材料からなる。
【００２５】
図２の（Ｂ）の状態で、被測定者が載置面３００上に乗れば、各測定ユニット２０には体重による荷重が矢印方向にかかり、各測定ユニット２０から導出された荷重値に基づき、被測定者の体重を計測することができる。
【００２６】
このように、被測定者が載置面３００を、床面に配置された測定ユニット２０上に搭載するだけで、簡単に体重計を構成することができる。したがって、好みの、または使用環境に応じたサイズ・絵柄・材質の載置面３００を用いて体重計を構成することができる。また、故障した測定ユニット２０を簡単に交換できて利便性に優れる。
【００２７】
図３を参照して、体重計測システム１のハードウェア構成について説明する。測定ユニット２０は、ロードセル２１、センサ群２４３、ロードセル２１およびセンサ群２４３のアナログの出力信号をデジタルのデータに変換して出力するＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換部２３０、Ａ／Ｄ変換部２３０から出力されたデータを入力して処理する計測部２３１、計測部２３１から出力されるデータを算出ユニット４０に宛てて送信するとともに、算出ユニット４０からのデータを受信する通信部２３２を含む。Ａ／Ｄ変換部２３０、計測部２３１および通信部２３２は、ＰＣＢ２３に相当する。
【００２８】
ロードセル２１は、かけられる荷重に応じて変形する金属部材からなる歪体と、歪体に張られた歪ゲージとからなる。歪体が歪むと、歪ゲージが伸縮して歪ゲージの伸縮に応じて抵抗値が変化し、その抵抗変化は荷重信号出力として導出される。したがって、被測定者が載置面３００上に乗って、ロードセル２１にかけられる被測定者の体重により歪体が歪むと、上述の荷重信号出力の変化として体重が測定される。
【００２９】
なお、荷重を検出するための荷重センサとして、本実施の形態では、ロードセル２１を利用しているが、加えられる力の量（荷重）が検出できるものであれば、たとえば、ばねやピエゾフィルムを利用したセンサ、圧縮を測定する素子、変位センサなどであってもよい。
【００３０】
センサ群２４３は、当該測定ユニット２０が設置されている態様を検出するセンサ、測定ユニット２０の周囲の外部環境条件を検出するセンサなどを含む。設置の態様を検出するセンサとしては、測定ユニット２０の方向を検出する加速度センサ、載置面３００が搭載されているか否か、すなわち加重の有無を検出する重量センサなどを含む。外部の環境条件を検出するセンサとしては、周囲の温度を検出する温度センサ、周囲の気圧を検出するセンサなどを含む。
【００３１】
計測部２３１は測定ユニット２０の動作を制御するために簡単なマイクロプロセッサの構成を有する。具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４０、メモリ２４２および時間を計時するタイマ２４１を含む。タイマ２４１はカウンタ値がＣＰＵ２４０によってリセット可能なカウンタであってもよい。
【００３２】
算出ユニット４０は、被測定者が操作するボタンやスイッチなどからなる操作部４２、算出ユニット４０の動作を制御するための制御部４１、記憶部４３および通信部４５を含む。通信部４５は、測定ユニット２０および外部機器５０と通信するための機能を有する。
【００３３】
記憶部４３およびメモリ２４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性記憶媒体などの各種媒体からなり、プログラムおよびデータなどを記憶する。
【００３４】
制御部４１は、ＣＰＵ４１０、時間を計時するタイマ４１１およびメモリ４１２を含む。
【００３５】
図４には、測定ユニット２０の機能構成が示される。図４を参照して測定ユニット２０のＣＰＵ２４０は、第１および第２収束検出部３０および３３、ゼロ点取得部３１、出力確認部３２、荷重取得部３４および通信処理部３５を備える。これらの機能は、プログラムおよび／または回路により実現される。プログラムは、予めメモリ２４２の所定記憶領域に格納されており、ＣＰＵ２４０が当該プログラムの命令を読出し、読出した命令を実行することにより各部の機能が実現される。
【００３６】
第１および第２収束検出部３０および３３は、ロードセル２１により検出される荷重の変動が所定レンジ内で収束するか否かを検出する。以下、ロードセル２１が検出する荷重の変動が所定レンジ内で収束することを、単に、収束とも言う。第１収束検出部３０は、電源ＯＮ後に当該測定ユニット２０に搭載された載置面３００にかけられ得る荷重がない、すなわち無負荷状態においてロードセル２１により検出される荷重の収束（以下、第１収束という）を検出する。第２収束検出部３３は、載置面３００上に被測定者が乗った後に検出される荷重の収束（以下、第２収束という）を検出する。
【００３７】
ゼロ点取得部３１は、第１収束検出部３０により第１収束が検出されたときにロードセル２１が検出する荷重をゼロ点として確定する。確定したゼロ点の荷重はゼロ点データ２６としてメモリ２４２に格納される。なお、測定ユニット２０の工場出荷時には、メモリ２４２のゼロ点データ２６には初期値が設定されていると想定する。
【００３８】
ここで、ゼロ点とは、無負荷状態におけるロードセル２１の出力値を指す。ロードセル２１の歪ゲージの伸縮率は、時間経過に従ってまたは周囲温度によって変化することが知られている。したがって、測定時には、ロードセル２１に被測定者の体重など荷重が全くかかっていない、いわゆる載置面３００だけの荷重による無負荷時におけるロードセル２１の出力値をゼロ点とする、いわゆるゼロ点検出が必要とされる。これは、被測定者の体重は、被測定者の体重（荷重）がロードセル２１にかかったときのロードセル２１の出力値と、無負荷時のロードセル２１の出力値との差に基づいて算出されることによって測定されることによるものである。
【００３９】
出力確認部３２は、センサ群２４３の出力を入力して処理する。
荷重取得部３４は、ロードセル２１によって逐次検出される荷重を、荷重値として時系列に取得して、時系列荷重データ２５２としてメモリ２４２に格納する。ここで、荷重値としては、検出される荷重に、ゼロ点取得部３１によって検出されたゼロ点データ２６を差し引いた値を指す。時系列とは、ロードセル２１から出力される荷重を、タイマ２４１の出力する計時データと関連付けて取得することを指す。したがって、ロードセル２１から順次に取得する荷重に基づく荷重値に、タイマ２４１から出力される時間データを付加することにより、これらの荷重値は、時系列に取得される。
【００４０】
荷重取得部３４は、収束荷重取得部３４１を含む。収束荷重取得部３４１は、第２収束が検出される期間においてロードセル２１によって検出される荷重を、荷重値として取得する。収束荷重取得部３４１により取得された荷重値は、メモリ２４２に収束荷重データ２５１として格納される。
【００４１】
通信処理部３５は、算出ユニット４０宛の送信用のデータを生成するためのデータ生成部３６、荷重値を送信するための荷重送信部３７、および算出ユニット４０からの指令を受信する指令受信部３８を含む。
【００４２】
メモリ２４２には、収束荷重取得部３４１が取得した収束荷重データ２５１、荷重取得部３４が取得した時系列荷重データ２５２、ゼロ点データ２６、当該測定ユニット２０の識別情報であるＩＤ（Identification）データ２７、およびデータの宛先を指す宛先データ２８が格納される。宛先データ２８は、本実施の形態の場合、算出ユニット４０を識別するためのデータ（後述の算出ユニットＩＤデータ５３に相当）を指す。
【００４３】
図５を参照して、算出ユニット４０の機能構成について説明する。算出ユニット４０のＣＰＵ４１０は、被測定者の体重計測に使用される複数の測定ユニット２０を検出する測定ユニット検出部６０、受信した時系列の荷重値について同期をとるための同期検出部６１、受信した荷重値に基づき体重を算出するための算出部６２、測定ユニット２０の送信再開後に受信した荷重値を用いてた体重を算出する送信再開後算出部６４、測定ユニット２０と通信するための通信処理部６５、外部機器５０と通信するための外部通信部６９、および操作部４２からの入力情報を受付ける入力受付部７０を含む。同期検出部６１による検出の詳細は後述する。
【００４４】
算出部６２は、受信した時系列の荷重値について第２収束を検出する収束検出部６３を有する。
【００４５】
通信処理部６５は、測定ユニット２０から送信される荷重値を受信する荷重受信部６６、測定ユニット２０宛てに送信の中断指令を送信する中断指令送信部６７および所定データの通信にかかる所定通信部６８を有する。
【００４６】
メモリ４１２には、測定ユニット２０から受信した荷重データを指す受信荷重データ５１、測定ユニット検出部６０により検出された測定ユニット２０の識別情報を指示する測定ユニットＩＤデータ５２、算出ユニット４０の識別情報である算出ユニットＩＤデータ５３、算出部６２によって算出された体重を指す体重データ５４、履歴データ５５、モードデータ５６および条件データ５７が格納される。測定ユニットＩＤデータ５２は、存在ユニットＩＤデータ５２１を含む。存在ユニットＩＤデータ５２１は、算出ユニット４０の無線通信可能エリアに存在する測定ユニット２０（ただし、電源ＯＮされて算出ユニット４０と通信可能な測定ユニット２０）のＩＤデータ２７を指す。
【００４７】
履歴データ５５は、過去の体重計測において使用された測定ユニット２０の識別情報が蓄積されてなる履歴を指す。履歴データ５５は、体重計測終了毎に、測定ユニットＩＤデータ５２が体重計測時間と関連付けて格納されることにより生成される。
【００４８】
モードデータ５６は、体重計測に使用される測定ユニット２０を検出するためのモードを指す。条件データ５７は、体重計測に使用される測定ユニット２０を、センサ群２４３が検出した設置態様または外部環境条件に基づき検出するための基準となるデータを指す。算出ユニットＩＤデータ５３は工場出荷時などに格納される。また、モードデータ５６および条件データ５７は、操作部４１３を操作することにより、予め被測定者により入力されてメモリ４１２に格納される。
【００４９】
ここで、体重計測に使用される測定ユニット２０を検出するためのモードを説明する。
算出ユニット４０は、複数種類のモードに従って測定ユニット２０を検出する。検出のためのモードは、メモリ４１２に格納されるモードデータ５６により指定される。
【００５０】
モードには、たとえば“前回使用”モード、および“環境・設置”モードが含まれる。“前回使用”モードは、履歴データ５５に基づき前回の体重計測において使用された測定ユニット２０を検出するためのモードである。“環境・設置”モードは、同様な外部環境条件または設置態様におかれた測定ユニット２０を検出するためのモードである。これらのモードは複数個を組合わせて設定してもよい。たとえば、“前回使用”モードと“環境・設置”モードを組合せることにより、前回の体重計測において使用された測定ユニット２０のうち、同じような環境条件または態様で設置されている測定ユニット２０を検出するモードを設定できる。
【００５１】
図６〜図８は、本実施の形態に係る体重計測の処理手順を示すフローチャートである。これらフローチャートは、プログラムとして測定ユニット２０のメモリ２４２または算出ユニット４０のメモリ４１２に予め格納されている。ＣＰＵ２４０または４１０が、メモリ２４２または４１２からこれらのプログラムを読出し、読出したプログラムの命令を実行することにより、処理フローチャートが実現される。
【００５２】
図９〜図１３には、これらフローチャートにおける測定ユニット２０と算出ユニット４０の間の無線通信に用いられるデータパケットＰＡの構成例が示される。なお、本実施の形態における無線通信のデータフォーマットはデータパケットに限定されず、たとえばフレームであってもよい。
【００５３】
図９には、本実施の形態に係るデータパケットＰＡの基本構成が示される。図１１を参照して、データパケットＰＡは、当該データパケットＰＡのタイプ（種類）を指すタイプデータを格納するフィールドＦ１、当該データパケットＰＡの送信先を識別するための送信先データを格納するフィールドＦ２、当該データパケットＰＡの送信元を識別するためのデータを格納するフィールドＦ３および送信すべきデータを格納するためのフィールドＦ４を含む。
【００５４】
無線通信では、フィールドＦ１のタイプデータによって、種類の異なるデータパケットＰＡ１〜ＰＡ４（図１０〜図１３）が用いられる。
【００５５】
図１０には、データパケットＰＡ１の構成が示される。データパケットＰＡ１は、算出ユニット４０の周囲エリアに存在する測定ユニット２０に対して所定データの要求ＲＱＤを送信する問合せデータパケットである。データパケットＰＡ１は、フィールドＦ１にはタイプ“Ｑ”（問合せ）が格納され、フィールドＦ２には送信先データとしてブロードキャストアドレス“ＢＤ”が格納され、フィールドＦ３には当該データパケットＰＡ１の送信元である算出ユニット４０の算出ユニットＩＤデータ（“ＩＤ４０”）５３がメモリ４１２から読出されて格納される。データパケットＰＡ１のフィールドＦ４には、所定データの要求ＲＱＤが格納される。
【００５６】
所定データの要求ＲＱＤは、宛先の測定ユニット２０に対して、センサ群２４３により検出されるデータ（測定ユニット２０周囲の温度、湿度、大気圧などの環境条件、測定ユニット２０の設置態様（方向など）を指す）の送信要求を指す。
【００５７】
図１１には、データパケットＰＡ２の構成が示される。データパケットＰＡ２は、データパケットＰＡ１の問合せに対する応答（返信）のデータパケットである。つまり、データパケットＰＡ１を受信した測定ユニット２０から当該問合せに対する返信として送信されるデータパケットを指す。データパケットＰＡ２は、フィールドＦ１にはタイプ“ＱＡ”（問合わせ応答）が格納され、フィールドＦ２には送信先データとして算出ユニット４０の算出ユニットＩＤデータ５３（“ＩＤ４０”）が格納され、フィールドＦ３には送信元データとして送信元の測定ユニット２０のメモリ２４２から読出されたＩＤデータ２７（“ＩＤ２０”）が格納される。フィールドＦ４にはデータＲＥＳが格納される。データＲＥＳは、センサ群２４３により検出されるデータ（測定ユニット２０周囲の温度、湿度、大気圧などの環境条件、測定ユニット２０の設置態様（方向など）を指す）である。
【００５８】
図１２には、データパケットＰＡ３の構成が示される。データパケットＰＡ３は、測定ユニット２０に対して荷重値を送信するように要求する荷重要求のデータパケットである。データパケットＰＡ２は、フィールドＦ１にはタイプ“Ｒ”（荷重要求）が格納され、フィールドＦ２には、送信先データとして測定ユニット２０のＩＤデータ２７（“ＩＤ２０”）が格納され、フィールドＦ３には送信元データとしてメモリ４１２から読出された算出ユニットＩＤデータ５３（“ＩＤ４０”）が格納される。フィールドＦ４のデータは不定（“ＮＵＬＬ”）である。
【００５９】
図１３には、データパケットＰＡ４の構成が示される。データパケットＰＡ４は、荷重要求のデータパケットＰＡ３に対する応答（返信）のデータパケットである。データパケットＰＡ４は、フィールドＦ１にタイプ“ＲＡ”（要求応答）が格納され、フィールドＦ２に送信先データとしてメモリ４１２から読出された算出ユニットＩＤデータ５３（“ＩＤ４０”）が格納され、フィールドＦ３に当該データパケットＰＡ４の送信元データとして測定ユニット２０のＩＤデータ２７（“ＩＤ２０”）が格納され、フィールドＦ４にデータＷＤが格納される。データＷＤは、取得された荷重値にタイマ２４１の出力する時間データを付加してデータである。これにより、データＷＤを、荷重値と、当該測定ユニット２０により荷重が検出された時間とを対応付けて含む。
【００６０】
ロードセル２１により荷重が検出される毎に、タイマ２４１が計時する検出時間と、当該荷重から導出された荷重値とを含むデータＷＤをフィールドＦ４に格納したデータパケットＰＡ４が算出ユニット４０宛てに送信される。
【００６１】
ここで、同期検出部６１による同期の検出処理について、図１４を参照して説明する。
まずトリガについて説明する。たとえば、２個の測定ユニット２０それぞれから、荷重が検出される毎に、荷重値と検出時間とからなるデータＷＤを格納するデータパケットＰＡ４が、測定ユニット２０から算出ユニット４０に順次に送信されるとする。
【００６２】
この場合、算出ユニット４０は、２個の測定ユニット２０のそれぞれから送信されるデータパケットＰＡ４を受信し、受信したデータパケットＰＡ４のデータＷＤを読出し、読出したデータＷＤの検出時間に基づき時系列の荷重値を取得する。算出ユニット４０は、検出時間に基づけば、データ落ち（時系列の荷重値における荷重値の欠落）を検出できる。また、データＷＤの到着順が前後したとしても、検出時間に基づけば正しい検出の順番を検知することができる。
【００６３】
図１４のグラフの横軸は、データＷＤから読出した検出時間（Ｔ）の経過を指し、縦軸は当該データＷＤから読出した荷重値を指す。図１４の（Ａ）を参照して、測定ユニット２０を電源ＯＮした後において載置面３００に未だ被測定者が乗っていない状態ではロードセル２１に体重による荷重はかからないので測定ユニット２０が検出する荷重値は変化しない。その後、被測定者が載置面３００に乗り始めると荷重値は急激に上昇を開始する。図１４の（Ａ）では、各測定ユニット２０において検出時間が“１秒”付近でグラフの急峻な立上がりが示される。本実施の形態では、被測定者が載置面３００に乗り始めたときに検出される荷重値の急激な増加開始（グラフの急峻な立ち上がり）点をトリガと称する。
【００６４】
次に、図１４の（Ｂ）を参照して、トリガ検出後の体重算出の手順について説明する。ここには、トリガを検出した２個の測定ユニット２０それぞれについて、当該測定ユニット２０から順次に受信するデータＷＤに基づく荷重値と検出時間の対応関係を指すグラフＬ１とＬ２が示される。
【００６５】
正確に体重を算出するためには、２個の測定ユニット２０からの受信データＷＤについて同期をとる必要がある。つまり、各測定ユニット２０は、算出ユニット４０からデータパケットＰＡ３による荷重要求を受信すると、応じて起動される。つまり、タイマ２４１が計時を開始する。タイマ２４１がカウンタであればカウントアップを開始する。起動により、タイマ２４１から計時データが出力開始される。出力される計時データは、検出時間として荷重値に付加されてデータＷＤが算出ユニット４０に送信される。
【００６６】
ここで、各測定ユニット２０は、算出ユニット４０から送信された荷重要求のデータパケットＰＡ３の受信タイミングは同時とはならず、無線通信路の状況などで若干ずれが生じる。測定ユニット２０毎に荷重要求を受信するタイミングが異なると、起動されるタイミングは測定ユニット２０毎に相違する。これにより、各測定ユニット２０が荷重を同時に検出開始したとしても、荷重値に付される検出時間は、測定ユニット２０毎に異なる。
【００６７】
したがって、算出ユニット４０では、各測定ユニット２０から受信する荷重値のグラフＬ１とＬ２について検出されるトリガの時間ＴＲ１とＴＲ２は一致せず若干のずれを生じる（図１４の（Ａ）参照）ので、体重を算出するに際しては、このずれを解消するようにグラフＬ１とＬ２の時間軸を一致させる必要がある。
【００６８】
具体的には、収束検出部６３は、図１４の（Ａ）の時間ＴＲ１とＴＲ２を共通の時間ＴＲに一致させるように、図１４の（Ｂ）に示すようにグラフＬ１またはＬ２を時間軸方向に平行移動させる。ここでは、時間ＴＲ１に時間ＴＲ２を一致させるように、グラフＬ２のみを時間軸方向に平行移動させている。これを、同期をとるという。
【００６９】
平行移動後の図１４の（Ｂ）のグラフによれば、収束検出部６３は載置面３００上の被測定者の動きが停止し安定している期間、すなわちグラフＬ１とＬ２について両方ともに第２収束の状態に移行した期間ＣＶを検出することができる。
【００７０】
図１４の（Ｂ）に示す期間ＣＶが検出されると、算出部６２は、期間ＣＶにおけるグラフＬ１とＬ２が示す荷重値を積算することにより体重を算出することができる。算出された体重は、被測定者の体動に起因した誤差が排除された値である。
【００７１】
図１４で説明した算出ユニット４０側のトリガの検出と、期間ＣＶの検出の処理は、各測定ユニット２０においても実行される。測定ユニット２０側の処理手順を、図１５を参照して説明する。
【００７２】
図１５のグラフの横軸は、ロードセル２１の荷重の検出時間を指し、縦軸は当該荷重から導出される荷重値を指す。図１５のグラフでは、時間ＴＲ１でトリガが検出されている。第１収束検出部３０は、電源ＯＮされてから時間ＴＲ１までの期間で第１収束を検出し、第１収束の期間においてゼロ点取得部３１によりゼロ点が検出される。時間ＴＲ１でトリガを検出後は、第２収束検出部３３により第２収束の期間ＣＶが検出される。収束荷重取得部３４１は、期間ＣＶにおいて検出される荷重値（より特定的には、期間ＣＶの荷重値の平均値）を取得する。
【００７３】
これにより、各測定ユニット２０の収束荷重取得部３４１は、載置面３００上に乗っている被測定者の体動に起因した誤差が排除された荷重値を取得する。取得された荷重値は算出ユニット４０に送信されるので、算出ユニット４０の算出部６２は当該誤差を含まないような体重値を算出することができる。
【００７４】
図６〜図８のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る体重計測のための処理手順について説明する。
【００７５】
なお、体重計測のために被測定者が使用している測定ユニット２０は予め電源ＯＮされており、通信・荷重検出が可能な状態にあると想定する。
【００７６】
操作部４２を介して測定開始指示が入力されると、計測処理が開始される。まず、ＣＰＵ４１０の通信処理部６５では、所定通信部６８によって図９に示す問合せデータパケットＰＡ１が生成されて、生成されたデータパケットＰＡ１は送信される（ステップＳ１）。データパケットＰＡ１のフィールドＦ２には、ブロードキャストアドレスが格納されているので、当該データパケットＰＡ１は、算出ユニット４０の無線通信可能エリアに存在する全ての測定ユニット２０により受信可能である。
【００７７】
データパケットＰＡ１を送信した後、所定通信部６８は、データパケットＰＡ１に応答した各測定ユニット２０から送信されるデータパケットＰＡ２を受信する（ステップＳ２）。
【００７８】
ＣＰＵ４１０は、受信したデータパケットＰＡ２のフィールドＦ３に格納されたＩＤデータ２７をメモリ４１２に存在ユニットＩＤデータ５２１として格納する。これにより、算出ユニット４０の無線通信可能エリアに存在する全ての測定ユニット２０（ただし、電源ＯＮされて通信および荷重検出が可能な測定ユニット２０）のＩＤデータ２７を取得することができる。
【００７９】
続いて、測定ユニット検出部６０は、受信したデータパケットＰＡ２のデータを用いて体重計測に利用されている測定ユニット２０を検出する（ステップＳ３）。
【００８０】
具体的には、まず、現在のモードを判定する。つまり、メモリ４１２に予め格納されたモードデータ５６に基づきモードを判定する。
【００８１】
モードデータ５６が“前回使用”モードを指すときは、測定ユニット検出部６０は、受信したデータパケットＰＡ２のフィールドＦ３の送信元データ（ＩＤデータ２７）と、メモリ４１２の履歴データ５５とを比較照合し、当該ＩＤデータ２７は、前回の体重計測に使用された測定ユニット２０のＩＤデータ２７と一致するか否かを判定する。一致と判定すると、当該データパケットＰＡ２の送信元の測定ユニット２０を体重計測用の測定ユニット２０として判定し、不一致と判定すると、体重計測用の測定ユニット２０ではないと判定する。
【００８２】
これにより、被測定者は体重計測に同じ測定ユニット２０を繰返し利用する傾向が高いと容易に推認できることに鑑みると、今回の体重計測に使用されている測定ユニット２０として、“前回使用”モードで検出した測定ユニット２０を検出することができる。
【００８３】
モードデータ５６が“環境・設置”モードを指すときは、測定ユニット検出部６０は、受信したデータパケットＰＡ２のフィールドＦ４のデータＲＥＳが指す環境・設置のデータと、メモリ４１２の条件データ５７を比較照合する。その結果、データＲＥＳが指す環境・設置のデータが条件データ５７に一致すれば当該データパケットＰＡ２の送信元の測定ユニット２０を体重計測用の測定ユニット２０として判定し、不一致と判定すると、体重計測用の測定ユニット２０ではないと判定する。
【００８４】
これにより、体重計測に用いられている測定ユニット２０は同じ環境（温度、湿度など）または同じ設置態様（方向など）で用いられていることは明らかであるから、条件データ５７を用いて外部環境または設置態様が一致している測定ユニット２０を体重計測に使用されている測定ユニット２０として検出することができる。
【００８５】
このようにして検出された測定ユニット２０のＩＤデータ２７は、測定ユニットＩＤデータ５２としてメモリ４１２に格納される。ここでは、複数個の測定ユニット２０が検出されて、対応のＩＤデータ２７が格納される。
【００８６】
続いて、ステップＳ５では、所定通信部６８は、測定ユニットＩＤデータ５２の各ＩＤデータ２７をフィールドＦ２に格納したデータパケットＰＡ３をそれぞれ生成し、送信する。これにより、体重計測に用いられているとして検出された測定ユニット２０のそれぞれに宛てて、荷重値の要求が送信される。
【００８７】
次に、荷重受信部６６は、データパケットＰＡ３を送信した各測定ユニット２０から荷重データＷＤを受信する（ステップＳ７）。データパケットＰＡ２を送信してから所定期間が経過するうちは、各測定ユニット２０から時系列の荷重値として連続して荷重データＷＤ（データパケットＰＡ４）を受信する（ステップＳ９でＮＯ、ステップＳ７）。この期間に受信したデータＷＤはメモリ５１２に受信荷重データ５１として、データＷＤの検出時間に従った順番で荷重値が格納される。
【００８８】
所定期間が経過すると（ステップＳ９でＹＥＳ）、同期検出部６１は、メモリ５１２の各測定ユニット２０の受信荷重データ５１に基づき同期を検出する（ステップＳ１１）。具体的には、測定ユニット２０毎の受信荷重データ５１は、当該測定ユニット２０での荷重検出時間に従う時系列の荷重値を指すので、図１４に説明したように、各測定ユニット２０の受信荷重データ５１に基づき、同期検出部６１は同期を検出する。同期が検出されたと判定されると（ステップＳ１３でＯＫ）、算出部６２によって体重が算出される（ステップＳ１５）。具体的には、各測定ユニット２０の受信荷重データ５１に基づき、収束検出部６３により検出された安定状態の期間ＣＶにおける荷重値を積算することにより、被測定者の体重が算出される。
【００８９】
その後、算出された体重は外部通信部６９により外部機器５０に送信される。外部機器５０では、受信した体重をディスプレイ５１１に表示する。算出された体重は、メモリ４１２に体重データ５４として格納される。また、測定ユニットＩＤデータ５２は、メモリ４１２の履歴データ５５に、タイマ４１１が出力する計測時間と関連付けて追加格納される。
【００９０】
一方、ステップＳ１３で同期が検出されなかった場合（Ｓ１３でＮＧ）、各測定ユニット２０に対して時系列の荷重のデータＷＤの送信を中断させるために、中断指令送信部６７は、中断指令を各測定ユニット２０に送信する（ステップＳ２１）。つまり、測定ユニットＩＤデータ５２のＩＤデータ２７が指示する各測定ユニット２０宛に中断指令を送信する。その後、各測定ユニット２０からは荷重値の再送が行なわれる。つまり、図１５の期間ＣＶで検出された荷重値が送信されるので、算出ユニット４０の荷重受信部６６はこれを受信する（ステップＳ２３）。
【００９１】
その後、ステップＳ２５において、送信再開後算出部６４によって、ステップＳ２３で受信した各測定ユニット２０の荷重値を積算することにより、体重を算出する（ステップＳ２５）。その後、処理はステップＳ１７に移り、ステップＳ１７において、ステップＳ２５で算出された体重の表示と格納の処理が前述と同様に行なわれる。
【００９２】
なお、算出ユニット４０は、ステップＳ１５またはＳ２５で体重を算出した後は、通信相手の各測定ユニット２０に対して通信を終了するために、通信完了の通知を送信する。
【００９３】
図６の算出ユニット４０の処理に並行して、各測定ユニット２０では図７に従う処理が行われる。
【００９４】
測定ユニット２０のそれぞれは、電源ＯＮされると、算出ユニット４０から送信されるデータパケットＰＡの受信を待機する（ステップＴ１）。
【００９５】
通信処理部３５がデータパケットＰＡ１を受信すると（ステップＴ１でＹＥＳ）、受信したデータパケットＰＡ１の内容を解析して（ステップＴ２）、解析結果に基づき、データ生成部３６はデータパケットＰＡ２を生成し、算出ユニット４０宛てに送信する（ステップＴ３）。このデータパケットＰＡ２のフィールドＦ４には、センサ群２４３から取得したデータ（外部環境条件のデータ（温度、湿度など）および設置態様のデータ（方向など））を指すデータＲＥＳが格納される。
【００９６】
その後、通信処理部３５は、データパケットＰＡ３の受信を待機する。データパケットＰＡ２を送信後、データパケットＰＡ３を受信できないときは（ステップＴ４でＮＯ）、一連の処理を終了する。荷重値の送信要求のデータパケットＰＡ３を受信すると（ステップＴ４でＹＥＳ）、測定ユニット２０は起動されて（ＣＰＵ２４０がタイマ２４１に計時を開始させる）、処理はステップＴ５に移行する。
【００９７】
起動後は、ロードセル２１が順次に検出する荷重から荷重取得部３４が荷重値を導出する（ステップＴ９）。荷重値には、タイマ２４１の計時時間による荷重検出時間が対応付けされて時系列荷重データ２５２としてメモリ２４２に格納される。
【００９８】
その後、第１収束検出部３０は、荷重取得部３４が時系列に検出する荷重値を指す時系列荷重データ２５２に基づき、第１収束を検出する（ステップＴ５）。収束が検出されると、ゼロ点取得部３１によりゼロ点が検出される（ステップＴ７）。検出されたゼロ点は、ゼロ点データ２６としてメモリ２４２に格納される。
【００９９】
続いて、荷重取得部３４によってロードセル２１からの出力に基づく荷重と、メモリ２４２のゼロ点データ２６を用いて荷重値が算出される（ステップＴ９）。
【０１００】
データ生成部３６は、ステップＴ９で算出された荷重値とタイマ２４１からの計時データとを関連付けたデータＷＤをフィールドＦ４に格納したデータパケットＰＡ４を生成する。生成されたデータパケットＰＡ４は、通信部２３２を介して、荷重送信部３７により算出ユニット４０に宛てて送信される（ステップＴ１１）。
【０１０１】
その後、通信処理部３５の指令受信部３８は、算出ユニット４０から中断指令を受信するか否かを判定する（ステップＴ１３）。中断指令を受信しないと判定すると（ステップＴ１３でＮＯ）、ステップＴ１５において、通信処理部３５は、算出ユニット４０から通信完了の通知を受信するか否かにより、通信が終了したか否かを判定する（ステップＴ１５）。通信が終了していないと判定すると（ステップＴ１５でＮＯ）、ステップＴ９の処理に戻る。ステップＴ９では、荷重値の算出と、算出した荷重値に計時データを関連付けしたデータＷＤを格納したデータパケットＰＡ４を生成し、算出ユニット４０への送信する（ステップＴ１１）。これにより、荷重が検出される毎に、算出ユニット４０に対して荷重値に、荷重が検出された時間が関連付けされたデータＷＤが送信されることになり、各測定ユニット２０から算出ユニット４０宛てに、いわゆる時系列に荷重値が送信される。
【０１０２】
取得される時系列の荷重値は、算出ユニット４０宛てに送信されるとともに、メモリ２４２に、時系列荷重データ２５２として格納される。
【０１０３】
通信が終了したと判定されると（ステップＴ１５でＹＥＳ）、一連の処理は終了する。
一方、中断指令を受信したと判定されると（ステップＴ１３でＹＥＳ）、積算用データ送信処理（ステップＴ１７）が実行されて、その後、処理は終了する。
【０１０４】
図８を参照して、積算用データ送信処理（ステップＴ１７）について説明する。
まず、送信中断部３７１は、データパケットＰＡ４の生成および荷重送信部３７によるデータパケットＰＡ４の送信を中断させる（ステップＴ３１）。これにより、測定ユニット２０から、算出ユニット４０宛に向けた時系列の荷重値の送信が中断する。
【０１０５】
続いて、第２収束検出部３３は、メモリ２４２の時系列荷重データ２５２に基づき第２収束を検出するか否かを判定する（ステップＴ３３）。この第２収束の検出は、図１５で説明した期間ＣＶの検出に相当する。
【０１０６】
第２収束が検出されると（ステップＴ３３でＹＥＳ）、収束荷重取得部３４１により、期間ＣＶの荷重値が算出されて、収束荷重データ２５１としてメモリ２４２に格納される（ステップＴ３５）。そして、データ生成部３６は、メモリ２４２の収束荷重データ２５１を格納した算出ユニット４０宛てのデータパケットＰＡを生成する。生成されたデータパケットＰＡは、送信再開部３７２によって、算出ユニット４０宛てに送信される（ステップＴ３７）。
【０１０７】
これにより、算出ユニット４０は、複数の測定ユニット２０から受信する時系列の荷重値のいずれかにおいてトリガを検出することができないために、同期をとれず体重を算出できないときは、各測定ユニット２０から第２収束の期間ＣＶの荷重値を受信して、受信した荷重値に基づき体重を算出することができる。したがって、いずれの場合においても、被測定者の体動に起因した誤差を排除した体重を算出することができる。
【０１０８】
（変形例）
上述の処理では、算出ユニット４０の通信可能エリア内の存在が検出された測定ユニット２０を対象にして荷重値の送信要求のデータパケットＰＡ３を送信するようにしているが、これに代替して、フィールドＦ２にブロードキャストアドレスを格納したデータパケットＰＡ３を送信するようにしてもよい。
【０１０９】
また、算出ユニット４０は、体重算出に用いた荷重値の送信元である測定ユニット２０のＩＤデータ２７を外部機器５０に送信し、出力させるようにしてもよい。これにより、被測定者は、載置面３００が搭載されている測定ユニット２０のうちから、荷重値を送信できないような故障状態の測定ユニット２０を確認することができる。
【０１１０】
上述の実施の形態では、図１に示すように算出ユニット４０と通信する体重計は１個としているが、複数個の体重計と通信するとしてもよい。この場合には、測定ユニット２０のＩＤデータ２７に、グループ識別子を付加させる。このグループ識別子は、当該測定ユニット２０が用いられている体重計を構成する測定ユニット２０のグループを指す。これにより、算出ユニット４０は、測定ユニット２０を、グループ識別子が付加されたＩＤデータ２７に基づきグループ単位で、すなわち体重計単位で識別しながら、荷重値を取得して体重を算出できる。これにより、算出ユニット４０は体重計毎に被測定者の体重を算出することができる。
【０１１１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 体重計測システム、２０ 測定ユニット、２１ ロードセル、３０ 第１収束検出部、３３ 第２収束検出部、３４ 荷重取得部、３５，６５ 通信処理部、３６ データ生成部、３７ 荷重送信部、３８ 指令受信部、４０ 算出ユニット、５０ 外部機器、５１ 受信荷重データ、５４ 体重データ、５５ 履歴データ、５６ モードデータ、５７ 条件データ、６０ 測定ユニット検出部、６１ 同期検出部、６２ 算出部、６３ 収束検出部、６４ 送信再開後算出部、６６ 荷重受信部、６７ 中断指令送信部、６８ 所定通信部、６９ 外部通信部、２４１，４１１ タイマ、２４３ センサ群、２５１ 収束荷重データ、２５２ 時系列荷重データ、３４１ 収束荷重取得部、３７１ 送信中断部、３７２ 送信再開部、５１１ ディスプレイ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の体重を計測する体重計測システムであって、
かけられる荷重を時系列に検出し、検出される荷重から導出される各荷重値と検出時間とを順次に送信する測定ユニットと、
前記測定ユニットと無線通信する体重算出ユニットと、を備え、
前記体重算出ユニットは、
２つ以上の前記測定ユニットから荷重値を順次に受信する荷重受信手段と、
前記荷重受信手段が受信する時系列の荷重値について、前記２つ以上の測定ユニットの間で同期をとる同期手段と、
前記２つ以上の測定ユニットの同期がとられた時系列の荷重値を用いて体重を算出する算出手段と、を含む、体重計測システム。
【請求項２】
前記体重算出ユニットは、
荷重要求を送信し、
前記測定ユニットは、
前記荷重要求を受信したことに応答して起動され、
タイマと、
かけられた荷重を検出する荷重センサと、
検出された荷重を処理し荷重値として導出する計測部と、
前記体重算出ユニットと無線通信する通信部と、を含み、
荷重が検出される毎に、前記タイマが計時する検出時間と、当該荷重から導出された荷重値とを前記通信部により送信する、請求項１に記載の体重計測システム。
【請求項３】
前記同期手段は、
前記荷重受信手段により前記２つ以上の測定ユニットから受信された時系列の荷重値の時間的な変化の特徴に基づき、同期をとる、請求項１または２に記載の体重計測システム。
【請求項４】
前記変化の特徴は、無荷重の前記測定ユニットに、荷重がかけられたことを示す前記荷重値の変化を指す、請求項１から３のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項５】
前記算出手段は、
前記２つ以上の測定ユニットから受信した時系列の荷重値の変動が所定レンジ内で収束したときの値を用いて、被測定者の体重を算出する、請求項１から４のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項６】
前記２つ以上の測定ユニットのそれぞれは、
導出される時系列の荷重値の変動が所定レンジ内で収束したときの当該荷重値を取得する収束荷重値取得手段と、
前記収束荷重値取得手段により取得された前記荷重値を、前記体重算出ユニットに送信する収束荷重値送信手段と、を含み、
前記体重算出ユニットは、
前記同期手段により同期をとることができないとき、前記中断指令を送信する中断指令送信手段を、含み、
前記２つ以上の測定ユニットそれぞれの前記収束荷重送信手段から受信した前記荷重値に基づき、被測定者の体重を算出する、請求項１から５のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項７】
前記２つ以上の測定ユニットのそれぞれは、
前記荷重値の送信中断を指令する中断指令を受信すると、前記荷重値の送信動作を中断させる荷重送信中断手段を、含み、
前記収束荷重値取得手段は、前記荷重送信中断手段によって前記荷重値の送信が中断された後に、導出される時系列の荷重値の変動が所定レンジ内で収束したときの当該荷重値を取得し、
前記体重算出ユニットは、
前記同期手段により同期をとることができないとき、前記中断指令を送信する中断指令送信手段を、含む、請求項６に記載の体重計測システム。
【請求項８】
前記体重算出ユニットは、
複数の測定ユニットから受信する情報に基づき、体重計測に使用される前記２つ以上の測定ユニットを決定する、請求項１から７のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項９】
前記体重算出ユニットと通信する出力ユニットを、さらに備え、
前記出力ユニットは、前記体重算出ユニットから算出された体重を受信し、受信した体重を出力する、請求項１から８のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項１】
被測定者の体重を計測する体重計測システムであって、
かけられる荷重を時系列に検出し、検出される荷重から導出される各荷重値と検出時間とを順次に送信する測定ユニットと、
前記測定ユニットと無線通信する体重算出ユニットと、を備え、
前記体重算出ユニットは、
２つ以上の前記測定ユニットから荷重値を順次に受信する荷重受信手段と、
前記荷重受信手段が受信する時系列の荷重値について、前記２つ以上の測定ユニットの間で同期をとる同期手段と、
前記２つ以上の測定ユニットの同期がとられた時系列の荷重値を用いて体重を算出する算出手段と、を含む、体重計測システム。
【請求項２】
前記体重算出ユニットは、
荷重要求を送信し、
前記測定ユニットは、
前記荷重要求を受信したことに応答して起動され、
タイマと、
かけられた荷重を検出する荷重センサと、
検出された荷重を処理し荷重値として導出する計測部と、
前記体重算出ユニットと無線通信する通信部と、を含み、
荷重が検出される毎に、前記タイマが計時する検出時間と、当該荷重から導出された荷重値とを前記通信部により送信する、請求項１に記載の体重計測システム。
【請求項３】
前記同期手段は、
前記荷重受信手段により前記２つ以上の測定ユニットから受信された時系列の荷重値の時間的な変化の特徴に基づき、同期をとる、請求項１または２に記載の体重計測システム。
【請求項４】
前記変化の特徴は、無荷重の前記測定ユニットに、荷重がかけられたことを示す前記荷重値の変化を指す、請求項１から３のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項５】
前記算出手段は、
前記２つ以上の測定ユニットから受信した時系列の荷重値の変動が所定レンジ内で収束したときの値を用いて、被測定者の体重を算出する、請求項１から４のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項６】
前記２つ以上の測定ユニットのそれぞれは、
導出される時系列の荷重値の変動が所定レンジ内で収束したときの当該荷重値を取得する収束荷重値取得手段と、
前記収束荷重値取得手段により取得された前記荷重値を、前記体重算出ユニットに送信する収束荷重値送信手段と、を含み、
前記体重算出ユニットは、
前記同期手段により同期をとることができないとき、前記中断指令を送信する中断指令送信手段を、含み、
前記２つ以上の測定ユニットそれぞれの前記収束荷重送信手段から受信した前記荷重値に基づき、被測定者の体重を算出する、請求項１から５のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項７】
前記２つ以上の測定ユニットのそれぞれは、
前記荷重値の送信中断を指令する中断指令を受信すると、前記荷重値の送信動作を中断させる荷重送信中断手段を、含み、
前記収束荷重値取得手段は、前記荷重送信中断手段によって前記荷重値の送信が中断された後に、導出される時系列の荷重値の変動が所定レンジ内で収束したときの当該荷重値を取得し、
前記体重算出ユニットは、
前記同期手段により同期をとることができないとき、前記中断指令を送信する中断指令送信手段を、含む、請求項６に記載の体重計測システム。
【請求項８】
前記体重算出ユニットは、
複数の測定ユニットから受信する情報に基づき、体重計測に使用される前記２つ以上の測定ユニットを決定する、請求項１から７のいずれかに記載の体重計測システム。
【請求項９】
前記体重算出ユニットと通信する出力ユニットを、さらに備え、
前記出力ユニットは、前記体重算出ユニットから算出された体重を受信し、受信した体重を出力する、請求項１から８のいずれかに記載の体重計測システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−５７９６８（Ｐ２０１２−５７９６８Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９８８３３（Ｐ２０１０−１９８８３３）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
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