重量測定装置
【課題】利便性を維持しつつ、待機状態において被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための消費電力の削減を実現できる重量測定装置を提供する。
【解決手段】被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置であって、載置部に被測定対象が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段と、被測定対象の重量を検出するための第２の重量検出手段と、第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記載置部に被測定対象が載ったことを判別すると、第２の重量検出手段からの出力値に基づき被測定対象の重量を取得する制御手段と、を備え、第１の重量検出手段で消費する電力は、第２の重量検出手段で消費する電力よりも低い。
【解決手段】被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置であって、載置部に被測定対象が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段と、被測定対象の重量を検出するための第２の重量検出手段と、第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記載置部に被測定対象が載ったことを判別すると、第２の重量検出手段からの出力値に基づき被測定対象の重量を取得する制御手段と、を備え、第１の重量検出手段で消費する電力は、第２の重量検出手段で消費する電力よりも低い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として重量測定装置に関し、特に、重量測定装置の載置部に被測定対象が載ると自動的に被測定対象の重量の測定を開始する重量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、利用者の利便性を鑑み、被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始するタイプの重量測定装置が利用されている。このような、被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置は、重量測定装置が使用されていない待機状態において、被測定対象が載置部に載っているか否かを判別する必要があるため、その判別に必要な電力が、常に若しくは所定時間間隔毎に消費されている。
【０００３】
そこで、重量測定装置の消費電力を低減させるために種々の提案がなされている。例えば、待機状態におけるゼロ点更新を所定時間ごとに行うとともに、被測定対象が載置部に載ると重量測定装置をＯＮにする作動スイッチを、脚部に備える重量測定装置がある。この作動スイッチはコイルばねを備え機械的に作動するものであり、載置部に荷重が掛かっていないと、コイルばねの反発力により開閉接点が開放され重量測定装置はＯＦＦとなり、載置部に被測定対象が載りコイルばねの反発力に抗する荷重が掛かると、開閉接点が閉じ重量測定装置がＯＮとなる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１２６３１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来の重量測定装置においても、消費される電力の低減を図ることは可能である。しかしながら、被測定対象が載置部に載ったか否かを判別するために機械的な動作スイッチを脚部に設ける必要があるため、重量測定装置の薄型化が困難となり、部品点数が多くなるということも想定される。
【０００６】
ここで、重量測定装置においては、一般的に、荷重を受けるとその荷重に応じて変形する起歪体と、起歪体の起歪部に貼られ起歪部の変形（伸縮）に応じて出力値が変化する歪みゲージと、からなるロードセルを備えている。重量測定装置は、荷重がかかっていないときのロードセルの出力値（いわゆるゼロ点）と、荷重がかかったときの出力値と、の差に基づいて、被測定対象の重量を測定するようになっている。
【０００７】
そこで、このロードセルを用いた被測定対象の重量を測定するための回路を、重量測定装置が使用されていない待機状態においても機能させ、載置部に荷重が掛かっているか否かを判別させることも可能であるが、被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するために、その判別に必要な電力が、常に若しくは所定時間間隔毎に消費されることとなる。従って、実際に被測定対象が載置部に載り、被測定対象の重量を測定する測定状態において消費される電力とそれほど変わらない電力が、待機状態においても消費され続けることになるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、従来の重量測定装置をさらに改良したものとして、利便性、構成の簡易化及び重量測定装置の薄型化を実現しつつ、待機状態において被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための消費電力の削減をも実現可能な重量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の重量測定装置は、被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置であって、前記載置部に被測定対象が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段と、前記被測定対象の重量を検出するための第２の重量検出手段と、前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記載置部に被測定対象が載ったことを判別すると、前記第２の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象の重量を取得する制御手段と、を備え、前記第１の重量検出手段で消費する電力は、前記第２の重量検出手段で消費する電力よりも低いことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の重量測定装置における前記第１の重量検出手段は、第１の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであり、前記第２の重量検出手段は、第２の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであって、前記第１の歪みゲージの抵抗値は前記第２の歪みゲージの抵抗値より高いことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の重量測定装置における前記第１の歪みゲージ及び前記第２の歪みゲージは、同一の起歪体に貼られていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の重量測定装置は、前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段との間を切り替える切替手段を備え、前記制御手段は、前記切替手段により前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段とを選択的に機能させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の重量測定装置における前記制御手段は、前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象が前記載置部に載っていないと判別すると、ゼロ点更新を行う所定時間間隔が経過しているか否かを判別し、前記所定時間間隔が経過しているとき、前記第２の重量検出手段のゼロ点更新を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための第１の重量検出手段と、被測定対象の重量を測定するための第２の重量検出手段と、を設け、前記第１の重量検出手段は、前記第２の重量検出手段より消費する電力が少ない構成の重量測定装置である。よって、重量測定装置を機械的にＯＮ・ＯＦＦする構成が不要となり、構成の簡易化及び重量測定装置の薄型化を実現できるとともに、重量測定装置の利用者に対する利便性を維持しつつ、待機状態において被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための消費電力を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る重量測定装置を、被測定対象としての被測定者（利用者）の重量（体重）を測定する、いわゆるステップオン型の体重計に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施形態に係る体重計の構成を示す分解斜視図、図２（ａ）は、実施形態に係る体重計のロードセルの図１のＩＩ部分を示す部分拡大図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の裏面を示す図、図３は、図２（ａ）の矢印ＩＩＩ方向から見たロードセルの一部を示す側面図、図４は、実施形態に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセルの平面図及び背面図と、を対応させた図、図５は、実施形態に係る体重計の制御フローの一例を示す図である。本発明において、待機状態とは、本発明の重量測定装置が被測定対象の重量を測定するために使用されていない状態をいい、測定状態とは、本発明の重量測定装置が被測定対象の重量を測定するために使用可能とされている状態をいう。
【００１６】
体重計１は、主として、載置部１ａに被測定者が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段としての第１の重量検出部３８と、被測定者の重量を検出するための第２の重量検出手段としての第２の重量検出部３９と、第１の重量検出部３８からの出力値に基づき載置部１ａに被測定者が載ったことを判別すると、第２の重量検出部３９からの出力値に基づき被測定対象の重量を取得する制御手段としての制御回路３１と、を備える。
【００１７】
以下に各構成要素について詳述する。体重計１は、図１に示すように、略箱形に形成され、体重計１の裏側（底板部材２０ｂの裏側）に突出して設けられる脚部６５を備える。体重計１の上面には、被測定者が載る載置部１ａと、表示部２１と、操作部２２とが設けられている。体重計１の内部には、第１の重量検出部３８と、第２の重量検出部３９と、制御回路３１と、記憶部３３と、電源部３４と、切替回路３５と、計時部３６と、マルチプレクサ８２、８３と、を備える。
【００１８】
体重計１は、樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体）、ガラス）等を成形してなるカバー部材２０ａと、金属製の底板部材２０ｂと、の間に、カバー部材２０ａの裏面側と当接されるようにして略板状のフレーム部材４０を介在させ、カバー部材２０ａと底板部材２０ｂとを結合させて、全体として略箱状の外観となっている。
【００１９】
図４に示すように制御回路３１は、表示部２１、操作部２２、記憶部３３、切替回路３５、計時部３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路３１は、マルチプレクサ８２及び第１の重量検出部３８、又は、マルチプレクサ８３及び第２の重量検出部３９、のいずれかが切替回路３５を介して接続されるようになっており、第１の重量検出部３８又は第２の重量検出部３９からの出力値に基づいて、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。また、表示部２１の表示制御、記憶部３３に対するデータの読み出しや書き込みの処理等を行う。なお、本実施形態では、後述のように第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９のロードセルのそれぞれに対して供給検出回路８０、８１を設けているが、供給検出回路８０、８１の機能を制御回路３１が兼ねる構成としてもよい。後述の他の実施例についても同様である。
【００２０】
制御回路３１に対して、第１の重量検出部３８又は第２の重量検出部３９を選択的に接続するために、切替回路３５が、制御回路３１と、第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９と、の間に設けられている。従って、切替回路３５が制御回路３１からの制御信号を受けると、切替回路３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部３８又は第２の重量検出部３９のいずれか一方と接続するように設定する。
【００２１】
表示部２１は、制御回路３１から送られてくるデータを表示するためのデータ表示手段（表示手段）であって、主として、被測定者の体重を表示する。表示部２１としては、一例として、フルドットＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの液晶を用いたものを採用してもよいし、表示部２１と操作部２２とを、例えばタッチパネル機能を備えた液晶表示パネルとして一体的に構成してもよい。また、操作部２２は、体重計１の初期設定等を行うためのデータ入力手段（入力手段）である。本実施形態においては、一例として、体重計１の表示部２１の手前側に、３つのボタン式として構成としたが、個数・形状・操作方法・配置位置は特にこれに限られず、操作部２２を設けない構成としてもよい。
【００２２】
記憶部３３は、ＲＯＭ（不揮発性メモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ））、ＲＡＭ（揮発性メモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））などによって構成される記憶手段であり、各種のデータ類を記憶する。このデータ類としては、例えば、制御回路３１による処理において使用される各種データやプログラム、取得された被測定者ごとの生体情報などを挙げることができる。上記のようなデータ類の読み込みや書き込みは、制御回路３１によって行われる。
【００２３】
電源部３４としては、体重計１を作動させる電力を供給する電池又は外部電源を利用できるようになっている。実施形態の体重計１は、待機状態では、後述の体重測定の処理に要される電力の供給が停止され、いわゆるゼロ点更新処理や、体重計１に被測定者が載ったか否かの判別処理に必要な電力のみが供給される。一方、被測定者が載ったと判別されたことにより、体重計１が測定状態に切り替えられたときは、後述の体重測定の処理に要される電力の供給がなされるようになっている。このため、待機状態では、例えば表示部２１には通電されず、何も表示がなされない。
【００２４】
計時部３６は、所定時間の経過の計測や、所定時間が経過しているか否かの判断を行う。なお、本実施形態では、計時部３６は独立の構成要素としているが、計時回路として制御回路３１に一体化された構成とし、制御回路３１自身により、所定時間の経過の計測や所定時間を経過しているか否かの判断を行うようにしてもよい。
【００２５】
重量検出手段である第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９は、体重計１の載置部１ａに載った被測定者の重量（体重）を測定することができるものである。例えば、荷重を受けるとその荷重に応じて変形する金属部材からなる起歪体、及び起歪体の起歪部に貼られ起歪部の変形（伸縮）に応じて出力値が変化する歪みゲージを有するロードセルと、ロードセル（特に歪みゲージ）に対して電流を供給するとともにその出力値を検出する供給検出回路８０、８１と、で構成すればよい。このロードセルは、本実施形態においては、一例として、以下のように構成する。なお、第１の重量検出手段としての第１の重量検出部３８が、第２の重量検出手段としての第２の重量検出部３９を機能させるために必要な電力（消費電力）よりも低い電力で機能するもの、換言すれば、低出力のものであればよく、その構成は特に限定されるものではない。
【００２６】
図１、図２又は図３に示すように、本実施形態では、同一のロードセル６０が体重計１の四隅にそれぞれ設けられている。各ロードセル６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）は、起歪体４７と、第１の歪みゲージ４８と、第２の歪みゲージ４９と、を有する。起歪体４７は、負荷要素４７ａと、取付要素４７ｂと、負荷要素４７ａ及び取付要素４７ｂを連結する起歪部４７ｃと、を有する。起歪部４７ｃの一方面（図１ではカバー部材２０ａに対向する面。図３参照）に第１の歪みゲージ４８が貼られ、他方面（図１では底板部材２０ｂに対向する面。図３参照）に第２の歪みゲージ４９が貼られている。なお、第１の歪みゲージ４８が底板部材２０ｂに対向する面、第２の歪みゲージ４９がカバー部材２０ａに対向する面に、それぞれ貼られる構成であってもよい。さらに、図２（ａ）及び図４に示すように、第１の歪みゲージ４８は、例えば、４つの抵抗部材Ｒ１（Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ）、Ｒ２（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ）、Ｒ３（Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ）、Ｒ４（Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ４ｄ）がホイートストン・ブリッジ回路（以下、ブリッジ回路と称する。）を形成するように構成されている。また、図２（ｂ）及び図４に示すように、第２の歪みゲージ４９は、例えば、４つの抵抗部材Ｒ５（Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、Ｒ５ｄ）、Ｒ６（Ｒ６ａ、Ｒ６ｂ、Ｒ６ｃ、Ｒ６ｄ）、Ｒ７（Ｒ７ａ、Ｒ７ｂ、Ｒ７ｃ、Ｒ７ｄ）、Ｒ８（Ｒ８ａ、Ｒ８ｂ、Ｒ８ｃ、Ｒ８ｄ）がブリッジ回路を形成するように構成されている。
【００２７】
さらに、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路が接続されている。第１の歪みゲージ４８により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）が接続され、第２の歪みゲージ４９により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ）が接続されている。
【００２８】
また、本実施形態では、供給検出回路８０、８１と制御回路３１との間にマルチプレクサ８２、８３を介在させている。マルチプレクサ８２（８３）を介在させることにより、各供給検出回路８０ａ乃至８０ｄ（８１ａ乃至８１ｄ）からの出力信号をマルチプレクサ８２（８３）に順次入力して制御回路３５に対して出力したり、制御回路３５から出力される制御信号を各供給検出回路８０ａ乃至８０ｄ（８１ａ乃至８１ｄ）に対して順次出力したりすることができる。
【００２９】
このように、本実施形態では、起歪体４７と、起歪部４７ｃの上面に貼られる第１の歪みゲージ４８と、供給検出回路８０と、によって本発明における第１の重量検出部３８が構成され、また、起歪体４７と、起歪部４７ｃの下面に貼られる第２の歪みゲージ４９と、供給検出回路８１と、によって本発明における第２の重量検出部３９が構成される。すなわち、第１の重量検出部３８のロードセル６０の起歪体４７は、第２の重量検出部３９のロードセル６０と同一の起歪体を使用する構成である。
【００３０】
以上のようなロードセル６０は、体重計１の内部において次のように取り付ける。フレーム部材４０を、例えば金属（アルミニウムなど）のように強度の高い材料で形成し、その上面（カバー部材２０ａ側の面）の四隅には、ロードセル６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）を１つずつ収容して取り付け可能な取付凹部４１を形成する。さらに、それぞれの取付凹部４１内に、脚部６５が挿通可能な円形孔部４２を設ける。一方、底板部材２０ｂには、円形孔部４２に対応する位置に、脚部６５が挿通可能な孔部２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４を設ける。各ロードセル６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）の起歪体４７の負荷要素４７ａは、スペーサ６９を介在させて脚部６５がねじ６７によって取り付けられ、取付要素４７ｂは、スペーサ６９を介在させて各取付凹部４１内に対してねじ６７によって取り付けられる。なお、図１では、ロードセル６０ａの取付け前の状態を示すとともに、ロードセル６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの取付け後の状態を示すものである。このように各取付凹部４１に各ロードセル６０が取り付けられたフレーム部材４０を、カバー部材２０ａと底板部材２０ｂとの間に配置すると、底板部材２０ｂの各孔部２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４から、各ロードセル６０に取り付けられている脚部６５が突出するので、体重計１は脚部６５において接地することとなる。
【００３１】
これにより、被測定者が体重計１の載置部１ａに載ったとき、ロードセル６０の起歪体４７が、その起歪部４７ｃにおいて側面視略Ｓ字状に変形（伸縮）し、その変形に応じて第１の歪みゲージ４８及び第２の歪みゲージ４９も伸縮する。第１の歪みゲージ４８及び第２の歪みゲージ４９の伸縮に応じてロードセル６０の出力値が変化するので、制御回路３１は、載置部１ａに荷重がかかっていないときのロードセル６０からの出力値（いわゆるゼロ点）と、荷重がかかったときの出力値と、の差から重量を求め、被測定者の体重が測定されるようになっている。
【００３２】
第１の歪みゲージ４８を構成する抵抗部材Ｒ１（Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ）、Ｒ２（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ）、Ｒ３（Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ）、Ｒ４（Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ４ｄ）の各々の抵抗値、及び、第２の歪みゲージ４９を構成する抵抗部材Ｒ５（Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、Ｒ５ｄ）、Ｒ６（Ｒ６ａ、Ｒ６ｂ、Ｒ６ｃ、Ｒ６ｄ）、Ｒ７（Ｒ７ａ、Ｒ７ｂ、Ｒ７ｃ、Ｒ７ｄ）、Ｒ８（Ｒ８ａ、Ｒ８ｂ、Ｒ８ｃ、Ｒ８ｄ）の各々の抵抗値は、第１の重量検出部３８で消費する電力が第２の重量検出部３９で消費する電力より低くなるように設定されている。
【００３３】
第１の重量検出部３８は、載置部１ａの上に、被測定者が載っているか否かを判別するための構成であり、被測定者の体重を正確に測定する必要がある第２の重量検出部３９ほどには、精度のよいものとする必要はなく、比較的安価なものを採択することも可能である。また、第２の重量検出部３９は、載置部１ａに載っている被測定者の体重を検出するものであるから、第１の重量検出部３８に比べ高い測定精度が要求される。
【００３４】
また、本実施形態の体重計１のように、いわゆるステップオン型の体重計は、被測定者が体重計１の載置部１ａに載ったことを検知して体重計１による体重の測定を自動的に開始させるようになっている。このように、ステップオン型の体重計として構成する場合には、被測定者がいつ何時、体重計１に載ったとしても、常により正確な体重の測定を可能とするために、体重計１が使用されていない間（待機状態）に、予め、第２の重量検出部３９のロードセル６０の最新のゼロ点を設定・更新しておく必要がある。そのため、体重計１の待機状態のときに、第２の重量検出部３９からの出力値を検出し、その出力値が制御回路３１に送られ、制御回路３１は、第２の重量検出部３９のゼロ点を、新たに測定された出力値に代えるゼロ点更新を行うようになっている。
【００３５】
次に、上記構成の体重計１により被測定者の体重を測定する際の基本的な制御フローについて、図５を参照しつつ説明する。なお、図５におけるフローでは、第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９におけるゼロ点更新は予め行われているものとする。
【００３６】
まず、体重計１の制御回路３１から切替回路３５に制御信号が送られ、切替回路３５を第１の重量検出部３８に設定する（ステップＳ１０１）。次に、予め設定され記憶部３３に格納されている所定時間間隔が経過する毎に、第１の重量検出部３８から第１の歪みゲージ４８の出力値を取得する（ステップＳ１０２）。さらに、制御回路３１は、第１の重量検出部３８から得られた出力値と、予め定められた閾値と、を比較し被測定者が載置部１ａに載っているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。
【００３７】
第１の重量検出部３８から得られた出力値が閾値を超えない場合には、被測定者が載置部１ａに載っていないと判別される（ステップＳ１０３でＮＯ）。この場合には、所定時間間隔の経過後、第１の重量検出部３８からの出力値を取得し、出力値が所定の閾値を超えるまでこれらの工程を繰り返す。
【００３８】
出力値が閾値を超えている場合には、被測定者が載置部１ａに載っていると判別され（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、切替回路３５を第２の重量検出部３９へ設定する工程（ステップＳ１０４）へ移行し、第１の重量検出部３８の機能は停止される。
【００３９】
ステップＳ１０４では、制御回路３１からの制御信号により、切替回路３５を第１の重量検出部３８から第２の重量検出部３９へ設定し、第２の重量検出部３９が機能する状態（測定状態）となる。そして、ステップＳ１０５において、制御回路３１は第２の重量検出部３９からの荷重を示す出力値を取得し、この出力値と第２の重量検出部３９のゼロ点としての出力値との差分に基づいて被測定者の体重を測定する。
【００４０】
前述した実施形態の体重計１において、被測定者が載置部１ａに載っていない、即ち、体重計１が体重測定のために使用されていない待機状態では、第１の重量検出部３８を機能させ、被測定者が載置部１ａに載っているか否かの監視を、消費電力を低く抑え、かつ確実に行う。そして、被測定者が載置部１ａに載っていると判断されると、測定状態として、第２の重量検出部３９を機能させ、被測定者の体重の正確な測定を開始する。したがって、体重計１の消費電力を全体として抑えつつ、体重を高精度に確保できる。なお、重量測定の具体例ついては後述の実施例１において説明する。
【実施例１】
【００４１】
以下に、実施例１に係る体重計の制御フローについて、図６を参照しつつ説明する。実施例１に係る体重計の構成は、前記実施形態と同じであり、異なるのは制御フローである。したがって、図１乃至図４を必要に応じて参照する。
【００４２】
実施例１の体重計の制御フローは、実施形態に係る体重計１の制御フローにおける、第１の重量検出部３８から第１の歪みゲージ４８の出力値を取得するステップＳ１０２まで同じである。次に、制御回路３１は、第１の重量検出部３８から得られた出力値と、所定の閾値と、を比較し被測定者が載置部１ａに載っているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。その出力値が所定の閾値を超えている場合には、被測定者が載置部１ａに載ったと判別され（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、切替回路３５を第２の重量検出部３８へ設定する工程（ステップＳ１０４）へ移行する。
【００４３】
反対に出力値が所定の閾値を超えない場合には、被測定者が載置部１ａに載っていないと判別され（ステップＳ１０３でＮＯ）、第２の重量検出部３９のゼロ点を更新すべき所定時間間隔が経過したか否かが制御回路３１において判別される（ステップＳ２０１）。所定時間間隔が経過していない場合には（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ１０２に戻り、再度第１の重量検出部３８からの出力値を所定の時間間隔経過後に取得する。なお、ステップＳ１０２に戻り重量検出部３８からの出力値を再取得する時間間隔は、予め設定しておく。
【００４４】
また、ステップＳ２０１において、ゼロ点更新をすべき所定時間間隔が経過していると、制御回路３１により判別されると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御回路３１は切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により、第１の重量検出部３８から第２の重量検出部３９へ設定する（ステップＳ２０２）。
【００４５】
さらに、制御回路３１は第２の重量検出部３９からの出力値を取得する（ステップＳ２０３）。このときに取得される出力値は、載置部１ａに荷重がかかっていない状態のときの出力値である。このステップＳ２０３で取得された出力値と、記憶部３３にすでに記憶されているゼロ点の出力値（直近で更新されたゼロ点）と、が比較され、ゼロ点の更新の要否が判断される（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０３で得られた出力値と、記憶部３３にすでに記憶されているゼロ点の出力値との差が、予め記憶部３３に記憶されている所定の閾値を超えていない場合には、ゼロ点更新を行う必要がないものと判断して（ステップＳ２０４でＮＯ）、ゼロ点更新を行わずにステップＳ１０１に戻り、制御回路３１は切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により第２の重量検出部３９から第１の重量検出部３８に設定する。
【００４６】
反対に、ステップＳ２０３で取得された第２の重量検出部３９からの出力値と、記憶部３３にすでに記憶されているゼロ点の出力値（直近で更新されたゼロ点）との差が、所定の閾値を超える場合には、ゼロ点更新を行う必要があるものと判断して（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、ゼロ点更新を行う工程（ステップＳ２０５）へ移行する。ゼロ点更新を行う工程（ステップＳ２０５）では、すでに記憶部３３に格納されている直近で更新されたゼロ点を、ステップＳ２０３で新たに取得した出力値を最新のゼロ点として記憶させ、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０１に戻った後は、制御回路３１は切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により第２の重量検出部３９から第１の重量検出部３８に設定する。
【００４７】
前記のステップＳ１０３において、被測定者が載置部１ａに載っていると判別された場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、切替回路３５を第２の重量検出部３９へ設定する工程（ステップＳ１０４）へ移行する。
【００４８】
ステップＳ１０４では、制御回路３１は、切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により第１の重量検出部３８から第２の重量検出部３９へ設定し、第２の重量検出部３９が機能する状態（測定状態）となる。そして、制御回路３１は第２の重量検出部３９からの荷重を示す出力値を取得し（ステップＳ１０５）、当該出力値と第２の重量検出部３９のゼロ点である出力値との差分に基づいて被測定者の体重を測定する（ステップＳ１０６）。
【００４９】
次に、制御回路３１は、ステップＳ１０６で測定された被測定者の体重を表示部２１に表示させ、測定された体重を被測定者に報知する（ステップＳ１０７）。体重を表示部２１に表示した後であって、所定時間経過後に、再度第２の重量検出部３９からの出力値を取得する（ステップＳ１０８）。その出力値と、ゼロ点である出力値と、の差が所定の閾値を超えない場合には、載置部１ａから被測定者が降りたものと制御回路３１において判別され（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、表示部２１の表示が制御回路３１によりオフされる（ステップＳ１１０）。その後は、再度ステップＳ１０１に戻り、切替回路３５を第１の重量検出部３８に設定し体重計１は待機状態となり、前述した制御フローが繰り返される。
【００５０】
反対に、ステップＳ１０９において、出力値と、ゼロ点である出力値と、の差が所定閾値を超えている場合には、被測定者がまだ載置部１ａに載っているものと判別され（ステップＳ１０９でＮＯ）、表示部２１の体重表示は維持される。そして予め設定された所定時間間隔を経過した後、再度第２の重量検出部３９からの出力値を取得し（ステップＳ１０８）、被測定者が載っているか否かが制御回路３１において判別され、被測定者が載置部１ａから降りたと判別されるまで繰り替えされる。
【００５１】
なお、本実施例１では、ステップＳ１０９で被測定者が載置部１ａから降りていないと判別されると（ステップＳ１０９でＮＯ）、ステップＳ１０８に戻る制御フローを説明したが、第２の重量検出部３９から取得した出力値を用いて体重を再度測定し表示するようにステップＳ１０５に戻る制御フローとしてもよい（図６の破線で示す）。さらに、表示部２１で体重を表示した（ステップＳ１０７）後、上記の繰り返し処理をすることなく所定時間経過後に表示部２１をオフとし（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０１に戻る制御フローとしてもよい。
【００５２】
以上のように、体重計１では、被測定者が載置部１ａに載っていない待機状態では、主として消費する電力が比較的少ない第１の重量検出部３８を機能させておく。そして、被測定者が載置部１ａに載っていると判別されて始めて、被測定者の体重を測定する第２の重量検出部３９に設定する測定状態へ移行する構成である。よって、待機状態では、消費電力を比較的少なくでき、測定状態では、必要な測定精度を確保できる第２の重量検出部３９を機能させるので、全体として消費電力を抑えることができる。
【００５３】
上記実施例１における第２の重量検出部３９の第２の歪みゲージ４９、及び、第１の重量検出部３８の第１の歪みゲージ４８の具体例を説明する。一例として、第２の歪みゲージ４９を構成する抵抗部材（Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８）を１ｋΩとした場合には、第１の歪みゲージ４８を構成する抵抗部材（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）を３ｋΩ以上とすることが好ましい。これによれば、第１の重量検出部３８により、被測定者が載置部１ａに載ったことを判別するのに十分な測定精度が得られるとともに、第２の重量検出部と比較すると、第１の重量検出部の消費電力を低く抑えることができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、実施形態及び実施例１とは異なるブリッジ回路を採択した第１の重量検出部及び第２の重量検出部を備える体重計について、実施例２として説明する。図７は、実施例２に係る体重計の制御系を示すブロック図である。
【００５５】
図７に示すように制御回路４３１は、上記実施形態及び実施例１と同様に、表示部４２１、操作部４２２、記憶部４３３、切替回路４３５、計時部４３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路４３１は、切替回路４３５を介して、第１の重量検出部４３８及び第２の重量検出部４３９に選択的に接続されており、第１の重量検出部４３８又は第２の重量検出部４３９からの出力値を選択的に受け、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。各構成要素の機能は、上述の実施形態と同様であるので詳細は割愛する。
【００５６】
制御回路４３１に対して、第１の重量検出部４３８又は第２の重量検出部４３９を選択的に接続するために、切替回路４３５が、制御回路４３１と、第１の重量検出部４３８及び第２の重量検出部４３９と、の間に設けられている。従って、切替回路４３５が制御回路４３１からの制御信号を受けると、切替回路４３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部４３８又は第２の重量検出部４３９の一方と接続するように設定する。
【００５７】
本実施例においても、図２に示す実施形態及び実施例１と同様、同一のロードセルが体重計の四隅にそれぞれ設けられており、各ロードセルの起歪体の起歪部には、４つの抵抗部材からなる第１の歪みゲージ４４８及び第２の歪みゲージ４４９がそれぞれ貼られている。上記実施形態及び実施例１と異なるのは、第１の歪みゲージ４４８の抵抗部材Ｒ１ａ乃至Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ乃至Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ乃至Ｒ３ｄ、及びＲ４ａ乃至Ｒ４ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成し、第２の歪みゲージ４４９の抵抗部材Ｒ５ａ乃至Ｒ５ｄ、Ｒ６ａ乃至Ｒ６ｄ、Ｒ７ａ乃至Ｒ７ｄ、及びＲ８ａ乃至Ｒ８ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成するように構成されている点、また、マルチプレクサを必要としない点である。従って、第２の重量検出部４３９及び第１の重量検出部４３８は、それぞれ単一のブリッジ回路を備える構成である。
【００５８】
さらに、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路４８０、４８１が接続されている。第１の歪みゲージ４４８により構成されるブリッジ回路には供給検出回路４８０が接続され、第２の歪みゲージ４４９により構成されるブリッジ回路には供給検出回路４８１が接続されている。また、第１の重量検出部４３８で消費される電力は、第２の重量検出部４３９で消費される電力より低くなるように、第２の歪みゲージ４４９及び第１の歪ゲージ４４８の抵抗部材の抵抗値を設定する。
【００５９】
上記構成の第１の重量検出部４３８及び第２の重量検出部４３９を備える体重計によれば、実施例１に比較して、制御及び構造が簡素化できるという利点がある。なお、その他の作用及び効果は、実施例１と同じであるので詳細は割愛する。
【実施例３】
【００６０】
次に、実施形態及び実施例１及び２とは異なるブリッジ回路を採択した第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９を備える体重計について、実施例３として説明する。図８は、実施例３に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセル５６０の平面図及び背面面と、を対応させた図である。
【００６１】
図８に示すように制御回路５３１は、実施形態、実施例１及び２と同様に、表示部５２１、操作部５２２、記憶部５３３、切替回路５３５、計時部５３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路５３１は、切替回路５３５を介して第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９に選択的に接続されており、第１の重量検出部５３８又は第２の重量検出部５３９からの出力値を選択的に受け、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。各構成要素の機能は、上述の実施形態と同様であるので詳細は割愛する。
【００６２】
制御回路５３１に対して、第１の重量検出部５３８又は第２の重量検出部５３９を選択的に設定するために、切替回路５３５が、制御回路５３１と、第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９と、の間に設けられている。従って、切替回路５３８が制御回路５３１からの制御信号を受けると、切替回路５３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部５３８又は第２の重量検出部５３９の一方と接続するように設定する。
【００６３】
本実施例においても、図２に示す実施形態、実施例１及び２と同様、同一のロードセル５６０が体重計の四隅にそれぞれ設けられているが、各ロードセル５６０（５６０ａ、５６０ｂ、５６０ｃ、５６０ｄ）の起歪体の起歪部には、２つの抵抗部材からなる第１の歪みゲージ５４８及び第２の歪みゲージ５４９がそれぞれ貼られている。すなわち、第１の歪みゲージ５４８は抵抗部材Ｒ３（Ｒ３ａ乃至Ｒ３ｄ）、Ｒ４（Ｒ４ａ乃至Ｒ４ｄ）、第２の歪みゲージ５４９は抵抗部材Ｒ１（Ｒ１ａ乃至Ｒ１ｄ）、Ｒ２（Ｒ２ａ乃至Ｒ２ｄ）をそれぞれ有し、第１の歪みゲージ５４８はロードセル５６０の平面側（図８の下方参照）の起歪部、第２の歪みゲージ５４９はロードセル５６０の背面側（図８の上方参照）の起歪部に、それぞれ貼られている。
【００６４】
上記実施形態及び実施例１と異なるのは、第１の歪みゲージ５４８の抵抗部材Ｒ１ａ乃至Ｒ１ｄ、及び、Ｒ２ａ乃至Ｒ２ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成し、第２の歪みゲージ５４９の抵抗部材Ｒ３ａ乃至Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ乃至Ｒ４ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成するように構成されている点、また、マルチプレクサを必要としない点である。従って、第２の重量検出部５３９及び第１の重量検出部５３８は、それぞれ単一のブリッジ回路を備える構成である。
【００６５】
また、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路５８０、５８１が接続されている。第１の歪みゲージ５４８により構成されるブリッジ回路には供給検出回路５８０が接続され、第２の歪みゲージ５４９により構成されるブリッジ回路には供給検出回路５８１が接続されている。また、第１の重量検出部５３８で消費される電力は、第２の重量検出部５３９で消費される電力より低くなるように、第２の歪みゲージ５４９及び第１の歪ゲージ５４８の抵抗部材の抵抗値を設定する。
【００６６】
上記構成の第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９を備える体重計によれば、実施例１に比較して、制御及び構造が簡素化できるという利点がある。なお、その他の作用及び効果は、実施例１と同じであるので詳細は割愛する。
【実施例４】
【００６７】
本発明は、人（被測定者）の重量を測定するものだけではなく、物（被測定物）の重量を測定する重量測定装置に適用することも可能である。そこで、以下に、本発明の重量測定装置の実施例４として、被測定物の重量を測定可能な重量測定装置について説明する。図９（ａ）は、重量測定装置３０１の内部構成を示す一部断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った重量測定装置３０１のロードセル３６０を示す部分断面図、図１０は、実施例４に係る重量測定装置３０１の制御系を示すブロック図である。
【００６８】
重量測定装置３０１は、前記の実施形態及び実施例１のようにロードセルを４か所に設ける構成とは異なり、１つのロードセル３６０を用いる構成のものであり、ロードセル３６０が第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９として機能する。
【００６９】
図１０に示すように制御回路３３１は、表示部３９１、操作部３９２、記憶部３３３、切替回路３３５、計時部３３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路３３１は、切替回路３３５を介して第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９に選択的に接続されており、第１の重量検出部３３８又は第２の重量検出部３３９からの出力値を選択的に受け、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。また、制御部３３１は、表示部３９１の表示制御、記憶部３３３に対するデータの読み出しや書き込みの処理等を行う。なお、本実施例において、第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９は、それぞれ供給検出回路３８０、３８１を備える。操作部３９２は、重量測定装置３０１の初期設定等を行うためのデータ入力手段（入力手段）である。なお、各要素の構成及び機能の詳細は、上述の実施形態と同様であるので説明は割愛する。
【００７０】
制御回路３３１に対して、第１の重量検出部３３８又は第２の重量検出部３３９を選択的に設定するために、切替回路３３５が、制御回路３３１と、第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９と、の間に設けられている。従って、切替回路５３８が制御回路３３１からの制御信号を受けると、切替回路３３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部３３８又は第２の重量検出部３３９の一方と接続するように設定する。
【００７１】
実施例４におけるロードセル３６０は、略直方体状の金属製部材でなる起歪体３４７、第１の歪みゲージ３４８と、第２の歪みゲージ３４９と、を有する。起歪体３４７は、図９に示すように、固定端部３２５と、可動端部３２６と、固定端部３２５及び可動端部３２６を連結し、起歪部３１９ａ、３１９ｂを含む連結部３２１と、を有する。実施例４におけるロードセル３６０の起歪部３１９ａ、３１９ｂは、固定端部３２５及び可動端部３２６の間の部位であって、かつ、起歪体３４７の下面に、起歪体３４７の短手方向に２つの平行に設けられた溝３２２、３２３を下面に有する部位である。起歪部３１９ａ、３１９ｂには、溝３２２及び溝３２３に対応する位置にゲージ３４８ａ及びゲージ３４８ｂが貼られている。ゲージ３４８ａ及びゲージ３４８ｂは、それぞれ２つずつの抵抗部材Ｒ１及びＲ４、並びにＲ２及びＲ３を有し、ゲージ３４８ａ及びゲージ３４８ｂが一組となって第１の歪みゲージ３４８が構成される。また、第１の歪みゲージ３４８に並べて、かつ、溝３２２及び溝３２３に対応する位置に、ゲージ３４９ａ及びゲージ３４９ｂが貼られている。ゲージ３４９ａ及びゲージ３４９ｂは、それぞれ２つずつの抵抗部材Ｒ５及びＲ８、並びにＲ６及びＲ７を有し、ゲージ３４９ａ及びゲージ３４９ｂが一組となって第２の歪みゲージ３４９が構成される。すなわち、実施例４におけるロードセル３６０の第１の歪みゲージ３４８及び第２の歪みゲージ３４９は、同一の起歪体３４７の同一面上で並置される構成となっている。図１０に示すように、第１の歪みゲージ３４８の抵抗部材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及び、第２の歪みゲージ３４９の抵抗部材Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は、それぞれブリッジ回路を構成している。さらに、抵抗部材Ｒ１乃至Ｒ４の抵抗値は、抵抗部材Ｒ５乃至Ｒ８の抵抗値より低くなるように設定されている。さらに、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路が接続されている。第１の歪みゲージ３４８により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路３８０が接続され、第２の歪みゲージ３４９により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路３８１が接続されている。
【００７２】
本実施例においては、起歪体３４７と、第１の歪みゲージ３４８と、供給検出回路３８０と、によって本発明における第１の重量検出部３３８が構成され、また、起歪体３４７と、第２の歪みゲージ３４９と、供給検出回路３８１と、によって本発明における第２の重量検出部３３９が構成される。
【００７３】
以上のようなロードセル３６０は、重量測定装置３０１に対して次のように取り付ける。起歪体３４７の固定端部３２５は、固定部材（図示せず）により連結部材３６５を介して基台３５９に固定されている。基台３５９は、重量測定装置３０１の底板に固定されている。また、可動端部３２６には、図９（ａ）の左右方向に延びる支持フレーム３５０が、固定部材（図示せず）により連結部材３４５を介して固定されている。さらに、支持フレーム３５０の長手方向ほぼ中央には重量測定装置３０１の内部から外部に向かい突出している柱状支持部３５１が固定され、柱状支持部３５１が載置部３０１ａに装着されている。
【００７４】
これにより、被測定物が重量測定装置３０１の載置部３０１ａに載ったとき、ロードセル３６０の起歪体３４７が、その起歪部３１９ａ、３１９ｂにおいて側面視略Ｓ字状に変形（伸縮）し、その変形に応じて第１の歪みゲージ３４８及び第２の歪みゲージ３４９も伸縮する。第１の歪みゲージ３４８及び第２の歪みゲージ３４９の伸縮に応じてロードセル３６０の出力値が変化する。
【００７５】
このように、第１の重量検出部３３８の第１の歪みゲージ３４８の出力値の変化を検出し、被測定物が載置部３０１ａに載ったか否かが判別される。さらに、第１の重量検出部３３８からの出力値に基づき制御回路３３１において、被測定物が載ったと判別されると、第２の重量検出部３３９の第２の歪みゲージ３４９からの出力値に基づき被測定物の重量が測定される。測定された重量は、表示部３９１に表示される。重量測定装置３０１の制御フローの詳細は、図５及び図６と同様であるので、詳細な説明は割愛する。
【００７６】
重量測定装置３０１は、被測定物が載置部３０１ａに載っていない待機状態では、消費電力の比較的少ない第１の重量検出部３３８を機能させておく。そして、被測定物が載置部３０１ａに載っていると判別されて始めて、被測定物の重量を測定する第２の重量検出部３３９に設定し測定状態へ移行する構成である。よって、重量測定装置３０１の待機状態では、消費電力を比較的少なくし待機時の消費電力を抑える構成とすることができる。
【実施例５】
【００７７】
次に、別の構成でなる歪みゲージを用いた重量測定装置について、実施例５として説明する。図１１（ａ）は、図９（ｂ）に対応させたロードセル６６０を示す部分断面図、図１１（ｂ）は実施例５に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。なお、実施例５の構成は、歪みゲージの構成が異なるのみでその他の構成要素は実施例４と同様であるので、必要に応じで図９を参照する。
【００７８】
実施例５におけるロードセル６６０は、起歪体３４７、第１の歪みゲージ６４８と、第２の歪みゲージ６４９と、を有する。図１１（ａ）に示すように、起歪体３４７には、溝３２２及び溝３２３を形成することにより起歪部３１９ａ、３１９ｂが設けられており、起歪部３１９ａ、３１９ｂに対応してゲージ６４８ａとゲージ６４９ａ、及びゲージ６４８ｂとゲージ６４９ｂがそれぞれ貼られている。
【００７９】
ゲージ６４９ａは抵抗部材Ｒ１、ゲージ６４９ｂは抵抗部材Ｒ２をそれぞれ有し、ゲージ６４９ａ及びゲージ６４９ｂが一組となって第２の歪みゲージ６４９を構成する。同様に、ゲージ６４８ａは抵抗部材Ｒ３、ゲージ６４８ｂは抵抗部材Ｒ４をそれぞれ有し、ゲージ６４８ａ及びゲージ６４８ｂが一組となって第１の歪みゲージ６４８を構成する。このように、実施例５におけるロードセル６６０の第１の歪みゲージ６４８及び第２の歪みゲージ６４９は、同一の起歪体３４７の同一面上で並置される構成となっている。さらに、抵抗部材Ｒ１及びＲ２の抵抗値は、抵抗部材Ｒ３及びＲ４の抵抗値より低くなるように設定されている。
【００８０】
さらに、各回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路が接続されている。第１の歪みゲージ６４８により構成される回路には、供給検出回路６８０が接続され、第２の歪みゲージ６４９により構成される回路には、供給検出回路６８１が接続されている。
【００８１】
本実施例においては、起歪体３４７と、第１の歪みゲージ６４８と、供給検出回路６８０と、によって第１の重量検出部６３８が構成され、また、起歪体３４７と、第２の歪みゲージ６４９と、供給検出回路６８１と、によって第２の重量検出部６３９が構成される。
【００８２】
上記構成により、被測定物が重量測定装置３０１の載置部３０１ａに載ったとき、ロードセル６６０の起歪体３４７が、その起歪部３１９ａ、３１９ｂにおいて側面視略Ｓ字状に変形（伸縮）し、その変形に応じて第１の歪みゲージ６４８及び第２の歪みゲージ６４９も伸縮する。第１の歪みゲージ６４８及び第２の歪みゲージ６４９の伸縮に応じてロードセル３６０の出力値が変化する。
【００８３】
このように、第１の重量検出部６３８の第１の歪みゲージ６４８の出力値の変化を検出し、被測定物が載置部３０１ａに載ったか否かが判別される。さらに、第１の重量検出部３３８からの出力値に基づき制御回路６３１において、被測定物が載ったと判別されると、第２の重量検出部６３９の第２の歪みゲージ６４９からの出力値に基づき被測定物の重量が測定される。実施例５の重量測定装置によれば、実施例４の重量測定装置３０１に比べ、ロードセルの構成を更に簡素化できる。実施例５の機能、効果は、実施例４と同様であるため、詳細な説明は割愛する。
【００８４】
なお、実施例４及び５では、直方体状の起歪体３４７に溝３２２、３２３を設けた構成を使用したが、溝を形成する代わりに、起歪部の短手方向に貫通する貫通孔を形成する構成としてもよく、さらには、溝や貫通孔を形成しない直方体状の起歪体を用いることも可能である。また、本発明において、ロードセルの起歪体に対して貼りつける第１の歪みゲージ及び第２の歪みゲージは、実施例４及び５のように同一面に設けてもよいし、上記実施形態や実施例１乃至３のように異なる面に設けてもよい。一方、実施形態及び実施例１乃至３における第１の歪みゲージは、起歪体４７の上面、第２の歪みゲージを起歪体４７の下面にそれぞれ一つずつ貼る構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、起歪体４７の同一面に第１の歪みゲージ及び第２の歪みゲージを貼る構成としてもよい。
【００８５】
上述した実施形態及び実施例１では、歪みゲージ１つ当りに４つの抵抗部材を備え、歪みゲージ１つにつきそれぞれブリッジ回路を構成するものを説明した。また、実施例２では、複数の歪みゲージの抵抗部材を用いてブリッジ回路を構成するものを説明した。さらに、実施例３では、歪みゲージ１つ当りに２つの抵抗部材を備え、複数の歪みゲージの抵抗部材を用いてブリッジ回路を構成するものを説明した。また、実施例４では、歪みゲージ１つ当りに２つの抵抗部材を備え、２つの歪みゲージの抵抗部材を用いてブリッジ回路を構成するものを説明した。さらに、実施例５では、歪みゲージ１つ当りに１つの抵抗部材を備え、２つの歪みゲージの抵抗部材を用いていわゆるハーフブジッリ回路を構成するものを説明した。しかしながら、本発明はこれらの構成に限定されず、１の重量検出部を機能させた場合の消費電力が第２の重量検出部を機能させた場合の消費電力より少なくなる組み合わせであれば、適宜採択可能である。
【００８６】
さらに、上記実施形態及び実施例１では、体重計１の各隅部の４か所に第１の重量検出部３８を設ける構成としたが、第１の重量検出部の配置箇所を、被測定対象が載置部に載ったか否かを判別する程度の測定精度が得られる範囲で、その数を減らしてもよい。また、前記の通り、起歪体を共通にする１つのロードセルにより第１の重量検出部及び第２の重量検出部を構成する場合には、部品点数を減らすことができる点で好適であるが、本発明はこれに限定されず、第１の重量検出部及び第２の重量検出部のそれぞれを、別個独立のロードセルによって構成することも可能である。
【００８７】
また、実施形態及び実施例１乃至３において、被測定者の体重を測定する体重計について説明したが、本発明の重量測定装置は体重計に限定されるものではなく、体脂肪計、体組成計などの生体測定装置に広く適用できるものである。また、実施例４及び５で説明した重量測定装置は、より具体的には、クッキング用の重量測定装置、実験用の重量測定装置、配達業務における荷物用の重量測定装置等、被測定物の重量を測定する種々の用途の装置に適用できることはいうまでもない。
【００８８】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態及び実施例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施形態に係る体重計の斜視図である。
【図２】（ａ）実施形態に係る体重計のロードセルの図１のＩＩ部分の部分拡大図、（ｂ）は図２（ａ）のロードセルの裏面を示す図である。
【図３】図２（ａ）の矢印ＩＩＩ方向から見たロードセルの一部を示す側面図である。
【図４】実施形態に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセルの平面図及び背面図と、を対応させた図である。
【図５】実施形態に係る体重計の制御フローの一例を示す図である。
【図６】実施例１に係る体重計の制御フローを示す図である。
【図７】実施例２に係る体重計の制御系を示すブロック図である。
【図８】実施例３に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセルの平面図及び背面面と、を対応させた図である。
【図９】（ａ）は実施例４に係る重量測定装置の内部構成を示す一部断面図、（ｂ）は図９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った重量測定装置のロードセルを示す部分断面図である。
【図１０】実施例４に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）は、図９（ｂ）に対応させたロードセルを示す部分断面図、（ｂ）は実施例５に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 体重計（重量測定装置）
１ａ 載置部
２０ａ カバー部材
２０ｂ 底板部材
２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４ 孔部
２１、４２１、５２１ 表示部
２２、４２２、５２２ 操作部
３１、４３１、５３１ 制御回路（制御手段）
３３、４３３、５３３ 記憶部
３４、４３４、５３４ 電源部
３５、４３５、５３５ 切替回路（切替手段）
３６、４３６、５３６ 計時部
３８、４３８、５３８ 第１の重量検出部（第１の重量検出手段）
３９、４３９、５３９ 第２の重量検出部（第２の重量検出手段）
４０ フレーム部材
４１ 取付凹部
４２ 円形孔部
４７ 起歪体
４７ａ 負荷要素
４７ｂ 取付要素
４７ｃ 起歪部
４８、４４８、５４８ 第１の歪みゲージ
４９、４４９、５４９ 第２の歪みゲージ
６０（ａ〜ｄ）、５６０（ａ〜ｄ） ロードセル
６５ 脚部
６７ ねじ
６９ スペーサ
８０、８１、４８０、４８１、５８０、５８１ 供給検出回路
８２、８３ マルチプレクサ
３０１ 重量測定装置
３０１ａ 載置部
３１９ａ、３１９ｂ 起歪部
３２１ 連結部
３２２、３２３ 溝
３２５ 固定端部
３２６ 可動端部
３３８、６３８ 第１の重量検出部（第１の重量検出手段）
３３９、６３９ 第２の重量検出部（第２の重量検出手段）
３４５ 連結部材
３４７ 起歪体
３４８、６４８ 第１の歪みゲージ
３４８ａ、６４８ａ ゲージ
３４８ｂ、６４８ｂ ゲージ
３４９、６４９ 第２の歪みゲージ
３４９ａ、６４９ａ ゲージ
３４９ｂ、６４９ｂ ゲージ
３５９ 基台
３６０、６６０ ロードセル
３６５ 連結部材
Ｒ１（ａ〜ｄ）〜Ｒ８（ａ〜ｄ） 抵抗部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として重量測定装置に関し、特に、重量測定装置の載置部に被測定対象が載ると自動的に被測定対象の重量の測定を開始する重量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、利用者の利便性を鑑み、被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始するタイプの重量測定装置が利用されている。このような、被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置は、重量測定装置が使用されていない待機状態において、被測定対象が載置部に載っているか否かを判別する必要があるため、その判別に必要な電力が、常に若しくは所定時間間隔毎に消費されている。
【０００３】
そこで、重量測定装置の消費電力を低減させるために種々の提案がなされている。例えば、待機状態におけるゼロ点更新を所定時間ごとに行うとともに、被測定対象が載置部に載ると重量測定装置をＯＮにする作動スイッチを、脚部に備える重量測定装置がある。この作動スイッチはコイルばねを備え機械的に作動するものであり、載置部に荷重が掛かっていないと、コイルばねの反発力により開閉接点が開放され重量測定装置はＯＦＦとなり、載置部に被測定対象が載りコイルばねの反発力に抗する荷重が掛かると、開閉接点が閉じ重量測定装置がＯＮとなる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１２６３１８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来の重量測定装置においても、消費される電力の低減を図ることは可能である。しかしながら、被測定対象が載置部に載ったか否かを判別するために機械的な動作スイッチを脚部に設ける必要があるため、重量測定装置の薄型化が困難となり、部品点数が多くなるということも想定される。
【０００６】
ここで、重量測定装置においては、一般的に、荷重を受けるとその荷重に応じて変形する起歪体と、起歪体の起歪部に貼られ起歪部の変形（伸縮）に応じて出力値が変化する歪みゲージと、からなるロードセルを備えている。重量測定装置は、荷重がかかっていないときのロードセルの出力値（いわゆるゼロ点）と、荷重がかかったときの出力値と、の差に基づいて、被測定対象の重量を測定するようになっている。
【０００７】
そこで、このロードセルを用いた被測定対象の重量を測定するための回路を、重量測定装置が使用されていない待機状態においても機能させ、載置部に荷重が掛かっているか否かを判別させることも可能であるが、被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するために、その判別に必要な電力が、常に若しくは所定時間間隔毎に消費されることとなる。従って、実際に被測定対象が載置部に載り、被測定対象の重量を測定する測定状態において消費される電力とそれほど変わらない電力が、待機状態においても消費され続けることになるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、従来の重量測定装置をさらに改良したものとして、利便性、構成の簡易化及び重量測定装置の薄型化を実現しつつ、待機状態において被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための消費電力の削減をも実現可能な重量測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の重量測定装置は、被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置であって、前記載置部に被測定対象が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段と、前記被測定対象の重量を検出するための第２の重量検出手段と、前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記載置部に被測定対象が載ったことを判別すると、前記第２の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象の重量を取得する制御手段と、を備え、前記第１の重量検出手段で消費する電力は、前記第２の重量検出手段で消費する電力よりも低いことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の重量測定装置における前記第１の重量検出手段は、第１の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであり、前記第２の重量検出手段は、第２の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであって、前記第１の歪みゲージの抵抗値は前記第２の歪みゲージの抵抗値より高いことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の重量測定装置における前記第１の歪みゲージ及び前記第２の歪みゲージは、同一の起歪体に貼られていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の重量測定装置は、前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段との間を切り替える切替手段を備え、前記制御手段は、前記切替手段により前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段とを選択的に機能させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の重量測定装置における前記制御手段は、前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象が前記載置部に載っていないと判別すると、ゼロ点更新を行う所定時間間隔が経過しているか否かを判別し、前記所定時間間隔が経過しているとき、前記第２の重量検出手段のゼロ点更新を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための第１の重量検出手段と、被測定対象の重量を測定するための第２の重量検出手段と、を設け、前記第１の重量検出手段は、前記第２の重量検出手段より消費する電力が少ない構成の重量測定装置である。よって、重量測定装置を機械的にＯＮ・ＯＦＦする構成が不要となり、構成の簡易化及び重量測定装置の薄型化を実現できるとともに、重量測定装置の利用者に対する利便性を維持しつつ、待機状態において被測定対象が載置部に載っているか否かを判別するための消費電力を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る重量測定装置を、被測定対象としての被測定者（利用者）の重量（体重）を測定する、いわゆるステップオン型の体重計に適用した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施形態に係る体重計の構成を示す分解斜視図、図２（ａ）は、実施形態に係る体重計のロードセルの図１のＩＩ部分を示す部分拡大図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の裏面を示す図、図３は、図２（ａ）の矢印ＩＩＩ方向から見たロードセルの一部を示す側面図、図４は、実施形態に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセルの平面図及び背面図と、を対応させた図、図５は、実施形態に係る体重計の制御フローの一例を示す図である。本発明において、待機状態とは、本発明の重量測定装置が被測定対象の重量を測定するために使用されていない状態をいい、測定状態とは、本発明の重量測定装置が被測定対象の重量を測定するために使用可能とされている状態をいう。
【００１６】
体重計１は、主として、載置部１ａに被測定者が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段としての第１の重量検出部３８と、被測定者の重量を検出するための第２の重量検出手段としての第２の重量検出部３９と、第１の重量検出部３８からの出力値に基づき載置部１ａに被測定者が載ったことを判別すると、第２の重量検出部３９からの出力値に基づき被測定対象の重量を取得する制御手段としての制御回路３１と、を備える。
【００１７】
以下に各構成要素について詳述する。体重計１は、図１に示すように、略箱形に形成され、体重計１の裏側（底板部材２０ｂの裏側）に突出して設けられる脚部６５を備える。体重計１の上面には、被測定者が載る載置部１ａと、表示部２１と、操作部２２とが設けられている。体重計１の内部には、第１の重量検出部３８と、第２の重量検出部３９と、制御回路３１と、記憶部３３と、電源部３４と、切替回路３５と、計時部３６と、マルチプレクサ８２、８３と、を備える。
【００１８】
体重計１は、樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体）、ガラス）等を成形してなるカバー部材２０ａと、金属製の底板部材２０ｂと、の間に、カバー部材２０ａの裏面側と当接されるようにして略板状のフレーム部材４０を介在させ、カバー部材２０ａと底板部材２０ｂとを結合させて、全体として略箱状の外観となっている。
【００１９】
図４に示すように制御回路３１は、表示部２１、操作部２２、記憶部３３、切替回路３５、計時部３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路３１は、マルチプレクサ８２及び第１の重量検出部３８、又は、マルチプレクサ８３及び第２の重量検出部３９、のいずれかが切替回路３５を介して接続されるようになっており、第１の重量検出部３８又は第２の重量検出部３９からの出力値に基づいて、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。また、表示部２１の表示制御、記憶部３３に対するデータの読み出しや書き込みの処理等を行う。なお、本実施形態では、後述のように第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９のロードセルのそれぞれに対して供給検出回路８０、８１を設けているが、供給検出回路８０、８１の機能を制御回路３１が兼ねる構成としてもよい。後述の他の実施例についても同様である。
【００２０】
制御回路３１に対して、第１の重量検出部３８又は第２の重量検出部３９を選択的に接続するために、切替回路３５が、制御回路３１と、第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９と、の間に設けられている。従って、切替回路３５が制御回路３１からの制御信号を受けると、切替回路３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部３８又は第２の重量検出部３９のいずれか一方と接続するように設定する。
【００２１】
表示部２１は、制御回路３１から送られてくるデータを表示するためのデータ表示手段（表示手段）であって、主として、被測定者の体重を表示する。表示部２１としては、一例として、フルドットＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの液晶を用いたものを採用してもよいし、表示部２１と操作部２２とを、例えばタッチパネル機能を備えた液晶表示パネルとして一体的に構成してもよい。また、操作部２２は、体重計１の初期設定等を行うためのデータ入力手段（入力手段）である。本実施形態においては、一例として、体重計１の表示部２１の手前側に、３つのボタン式として構成としたが、個数・形状・操作方法・配置位置は特にこれに限られず、操作部２２を設けない構成としてもよい。
【００２２】
記憶部３３は、ＲＯＭ（不揮発性メモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ））、ＲＡＭ（揮発性メモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））などによって構成される記憶手段であり、各種のデータ類を記憶する。このデータ類としては、例えば、制御回路３１による処理において使用される各種データやプログラム、取得された被測定者ごとの生体情報などを挙げることができる。上記のようなデータ類の読み込みや書き込みは、制御回路３１によって行われる。
【００２３】
電源部３４としては、体重計１を作動させる電力を供給する電池又は外部電源を利用できるようになっている。実施形態の体重計１は、待機状態では、後述の体重測定の処理に要される電力の供給が停止され、いわゆるゼロ点更新処理や、体重計１に被測定者が載ったか否かの判別処理に必要な電力のみが供給される。一方、被測定者が載ったと判別されたことにより、体重計１が測定状態に切り替えられたときは、後述の体重測定の処理に要される電力の供給がなされるようになっている。このため、待機状態では、例えば表示部２１には通電されず、何も表示がなされない。
【００２４】
計時部３６は、所定時間の経過の計測や、所定時間が経過しているか否かの判断を行う。なお、本実施形態では、計時部３６は独立の構成要素としているが、計時回路として制御回路３１に一体化された構成とし、制御回路３１自身により、所定時間の経過の計測や所定時間を経過しているか否かの判断を行うようにしてもよい。
【００２５】
重量検出手段である第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９は、体重計１の載置部１ａに載った被測定者の重量（体重）を測定することができるものである。例えば、荷重を受けるとその荷重に応じて変形する金属部材からなる起歪体、及び起歪体の起歪部に貼られ起歪部の変形（伸縮）に応じて出力値が変化する歪みゲージを有するロードセルと、ロードセル（特に歪みゲージ）に対して電流を供給するとともにその出力値を検出する供給検出回路８０、８１と、で構成すればよい。このロードセルは、本実施形態においては、一例として、以下のように構成する。なお、第１の重量検出手段としての第１の重量検出部３８が、第２の重量検出手段としての第２の重量検出部３９を機能させるために必要な電力（消費電力）よりも低い電力で機能するもの、換言すれば、低出力のものであればよく、その構成は特に限定されるものではない。
【００２６】
図１、図２又は図３に示すように、本実施形態では、同一のロードセル６０が体重計１の四隅にそれぞれ設けられている。各ロードセル６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）は、起歪体４７と、第１の歪みゲージ４８と、第２の歪みゲージ４９と、を有する。起歪体４７は、負荷要素４７ａと、取付要素４７ｂと、負荷要素４７ａ及び取付要素４７ｂを連結する起歪部４７ｃと、を有する。起歪部４７ｃの一方面（図１ではカバー部材２０ａに対向する面。図３参照）に第１の歪みゲージ４８が貼られ、他方面（図１では底板部材２０ｂに対向する面。図３参照）に第２の歪みゲージ４９が貼られている。なお、第１の歪みゲージ４８が底板部材２０ｂに対向する面、第２の歪みゲージ４９がカバー部材２０ａに対向する面に、それぞれ貼られる構成であってもよい。さらに、図２（ａ）及び図４に示すように、第１の歪みゲージ４８は、例えば、４つの抵抗部材Ｒ１（Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ）、Ｒ２（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ）、Ｒ３（Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ）、Ｒ４（Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ４ｄ）がホイートストン・ブリッジ回路（以下、ブリッジ回路と称する。）を形成するように構成されている。また、図２（ｂ）及び図４に示すように、第２の歪みゲージ４９は、例えば、４つの抵抗部材Ｒ５（Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、Ｒ５ｄ）、Ｒ６（Ｒ６ａ、Ｒ６ｂ、Ｒ６ｃ、Ｒ６ｄ）、Ｒ７（Ｒ７ａ、Ｒ７ｂ、Ｒ７ｃ、Ｒ７ｄ）、Ｒ８（Ｒ８ａ、Ｒ８ｂ、Ｒ８ｃ、Ｒ８ｄ）がブリッジ回路を形成するように構成されている。
【００２７】
さらに、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路が接続されている。第１の歪みゲージ４８により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路８０（８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ）が接続され、第２の歪みゲージ４９により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路８１（８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ）が接続されている。
【００２８】
また、本実施形態では、供給検出回路８０、８１と制御回路３１との間にマルチプレクサ８２、８３を介在させている。マルチプレクサ８２（８３）を介在させることにより、各供給検出回路８０ａ乃至８０ｄ（８１ａ乃至８１ｄ）からの出力信号をマルチプレクサ８２（８３）に順次入力して制御回路３５に対して出力したり、制御回路３５から出力される制御信号を各供給検出回路８０ａ乃至８０ｄ（８１ａ乃至８１ｄ）に対して順次出力したりすることができる。
【００２９】
このように、本実施形態では、起歪体４７と、起歪部４７ｃの上面に貼られる第１の歪みゲージ４８と、供給検出回路８０と、によって本発明における第１の重量検出部３８が構成され、また、起歪体４７と、起歪部４７ｃの下面に貼られる第２の歪みゲージ４９と、供給検出回路８１と、によって本発明における第２の重量検出部３９が構成される。すなわち、第１の重量検出部３８のロードセル６０の起歪体４７は、第２の重量検出部３９のロードセル６０と同一の起歪体を使用する構成である。
【００３０】
以上のようなロードセル６０は、体重計１の内部において次のように取り付ける。フレーム部材４０を、例えば金属（アルミニウムなど）のように強度の高い材料で形成し、その上面（カバー部材２０ａ側の面）の四隅には、ロードセル６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）を１つずつ収容して取り付け可能な取付凹部４１を形成する。さらに、それぞれの取付凹部４１内に、脚部６５が挿通可能な円形孔部４２を設ける。一方、底板部材２０ｂには、円形孔部４２に対応する位置に、脚部６５が挿通可能な孔部２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４を設ける。各ロードセル６０（６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ）の起歪体４７の負荷要素４７ａは、スペーサ６９を介在させて脚部６５がねじ６７によって取り付けられ、取付要素４７ｂは、スペーサ６９を介在させて各取付凹部４１内に対してねじ６７によって取り付けられる。なお、図１では、ロードセル６０ａの取付け前の状態を示すとともに、ロードセル６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの取付け後の状態を示すものである。このように各取付凹部４１に各ロードセル６０が取り付けられたフレーム部材４０を、カバー部材２０ａと底板部材２０ｂとの間に配置すると、底板部材２０ｂの各孔部２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４から、各ロードセル６０に取り付けられている脚部６５が突出するので、体重計１は脚部６５において接地することとなる。
【００３１】
これにより、被測定者が体重計１の載置部１ａに載ったとき、ロードセル６０の起歪体４７が、その起歪部４７ｃにおいて側面視略Ｓ字状に変形（伸縮）し、その変形に応じて第１の歪みゲージ４８及び第２の歪みゲージ４９も伸縮する。第１の歪みゲージ４８及び第２の歪みゲージ４９の伸縮に応じてロードセル６０の出力値が変化するので、制御回路３１は、載置部１ａに荷重がかかっていないときのロードセル６０からの出力値（いわゆるゼロ点）と、荷重がかかったときの出力値と、の差から重量を求め、被測定者の体重が測定されるようになっている。
【００３２】
第１の歪みゲージ４８を構成する抵抗部材Ｒ１（Ｒ１ａ、Ｒ１ｂ、Ｒ１ｃ、Ｒ１ｄ）、Ｒ２（Ｒ２ａ、Ｒ２ｂ、Ｒ２ｃ、Ｒ２ｄ）、Ｒ３（Ｒ３ａ、Ｒ３ｂ、Ｒ３ｃ、Ｒ３ｄ）、Ｒ４（Ｒ４ａ、Ｒ４ｂ、Ｒ４ｃ、Ｒ４ｄ）の各々の抵抗値、及び、第２の歪みゲージ４９を構成する抵抗部材Ｒ５（Ｒ５ａ、Ｒ５ｂ、Ｒ５ｃ、Ｒ５ｄ）、Ｒ６（Ｒ６ａ、Ｒ６ｂ、Ｒ６ｃ、Ｒ６ｄ）、Ｒ７（Ｒ７ａ、Ｒ７ｂ、Ｒ７ｃ、Ｒ７ｄ）、Ｒ８（Ｒ８ａ、Ｒ８ｂ、Ｒ８ｃ、Ｒ８ｄ）の各々の抵抗値は、第１の重量検出部３８で消費する電力が第２の重量検出部３９で消費する電力より低くなるように設定されている。
【００３３】
第１の重量検出部３８は、載置部１ａの上に、被測定者が載っているか否かを判別するための構成であり、被測定者の体重を正確に測定する必要がある第２の重量検出部３９ほどには、精度のよいものとする必要はなく、比較的安価なものを採択することも可能である。また、第２の重量検出部３９は、載置部１ａに載っている被測定者の体重を検出するものであるから、第１の重量検出部３８に比べ高い測定精度が要求される。
【００３４】
また、本実施形態の体重計１のように、いわゆるステップオン型の体重計は、被測定者が体重計１の載置部１ａに載ったことを検知して体重計１による体重の測定を自動的に開始させるようになっている。このように、ステップオン型の体重計として構成する場合には、被測定者がいつ何時、体重計１に載ったとしても、常により正確な体重の測定を可能とするために、体重計１が使用されていない間（待機状態）に、予め、第２の重量検出部３９のロードセル６０の最新のゼロ点を設定・更新しておく必要がある。そのため、体重計１の待機状態のときに、第２の重量検出部３９からの出力値を検出し、その出力値が制御回路３１に送られ、制御回路３１は、第２の重量検出部３９のゼロ点を、新たに測定された出力値に代えるゼロ点更新を行うようになっている。
【００３５】
次に、上記構成の体重計１により被測定者の体重を測定する際の基本的な制御フローについて、図５を参照しつつ説明する。なお、図５におけるフローでは、第１の重量検出部３８及び第２の重量検出部３９におけるゼロ点更新は予め行われているものとする。
【００３６】
まず、体重計１の制御回路３１から切替回路３５に制御信号が送られ、切替回路３５を第１の重量検出部３８に設定する（ステップＳ１０１）。次に、予め設定され記憶部３３に格納されている所定時間間隔が経過する毎に、第１の重量検出部３８から第１の歪みゲージ４８の出力値を取得する（ステップＳ１０２）。さらに、制御回路３１は、第１の重量検出部３８から得られた出力値と、予め定められた閾値と、を比較し被測定者が載置部１ａに載っているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。
【００３７】
第１の重量検出部３８から得られた出力値が閾値を超えない場合には、被測定者が載置部１ａに載っていないと判別される（ステップＳ１０３でＮＯ）。この場合には、所定時間間隔の経過後、第１の重量検出部３８からの出力値を取得し、出力値が所定の閾値を超えるまでこれらの工程を繰り返す。
【００３８】
出力値が閾値を超えている場合には、被測定者が載置部１ａに載っていると判別され（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、切替回路３５を第２の重量検出部３９へ設定する工程（ステップＳ１０４）へ移行し、第１の重量検出部３８の機能は停止される。
【００３９】
ステップＳ１０４では、制御回路３１からの制御信号により、切替回路３５を第１の重量検出部３８から第２の重量検出部３９へ設定し、第２の重量検出部３９が機能する状態（測定状態）となる。そして、ステップＳ１０５において、制御回路３１は第２の重量検出部３９からの荷重を示す出力値を取得し、この出力値と第２の重量検出部３９のゼロ点としての出力値との差分に基づいて被測定者の体重を測定する。
【００４０】
前述した実施形態の体重計１において、被測定者が載置部１ａに載っていない、即ち、体重計１が体重測定のために使用されていない待機状態では、第１の重量検出部３８を機能させ、被測定者が載置部１ａに載っているか否かの監視を、消費電力を低く抑え、かつ確実に行う。そして、被測定者が載置部１ａに載っていると判断されると、測定状態として、第２の重量検出部３９を機能させ、被測定者の体重の正確な測定を開始する。したがって、体重計１の消費電力を全体として抑えつつ、体重を高精度に確保できる。なお、重量測定の具体例ついては後述の実施例１において説明する。
【実施例１】
【００４１】
以下に、実施例１に係る体重計の制御フローについて、図６を参照しつつ説明する。実施例１に係る体重計の構成は、前記実施形態と同じであり、異なるのは制御フローである。したがって、図１乃至図４を必要に応じて参照する。
【００４２】
実施例１の体重計の制御フローは、実施形態に係る体重計１の制御フローにおける、第１の重量検出部３８から第１の歪みゲージ４８の出力値を取得するステップＳ１０２まで同じである。次に、制御回路３１は、第１の重量検出部３８から得られた出力値と、所定の閾値と、を比較し被測定者が載置部１ａに載っているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。その出力値が所定の閾値を超えている場合には、被測定者が載置部１ａに載ったと判別され（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、切替回路３５を第２の重量検出部３８へ設定する工程（ステップＳ１０４）へ移行する。
【００４３】
反対に出力値が所定の閾値を超えない場合には、被測定者が載置部１ａに載っていないと判別され（ステップＳ１０３でＮＯ）、第２の重量検出部３９のゼロ点を更新すべき所定時間間隔が経過したか否かが制御回路３１において判別される（ステップＳ２０１）。所定時間間隔が経過していない場合には（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ１０２に戻り、再度第１の重量検出部３８からの出力値を所定の時間間隔経過後に取得する。なお、ステップＳ１０２に戻り重量検出部３８からの出力値を再取得する時間間隔は、予め設定しておく。
【００４４】
また、ステップＳ２０１において、ゼロ点更新をすべき所定時間間隔が経過していると、制御回路３１により判別されると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、制御回路３１は切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により、第１の重量検出部３８から第２の重量検出部３９へ設定する（ステップＳ２０２）。
【００４５】
さらに、制御回路３１は第２の重量検出部３９からの出力値を取得する（ステップＳ２０３）。このときに取得される出力値は、載置部１ａに荷重がかかっていない状態のときの出力値である。このステップＳ２０３で取得された出力値と、記憶部３３にすでに記憶されているゼロ点の出力値（直近で更新されたゼロ点）と、が比較され、ゼロ点の更新の要否が判断される（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０３で得られた出力値と、記憶部３３にすでに記憶されているゼロ点の出力値との差が、予め記憶部３３に記憶されている所定の閾値を超えていない場合には、ゼロ点更新を行う必要がないものと判断して（ステップＳ２０４でＮＯ）、ゼロ点更新を行わずにステップＳ１０１に戻り、制御回路３１は切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により第２の重量検出部３９から第１の重量検出部３８に設定する。
【００４６】
反対に、ステップＳ２０３で取得された第２の重量検出部３９からの出力値と、記憶部３３にすでに記憶されているゼロ点の出力値（直近で更新されたゼロ点）との差が、所定の閾値を超える場合には、ゼロ点更新を行う必要があるものと判断して（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、ゼロ点更新を行う工程（ステップＳ２０５）へ移行する。ゼロ点更新を行う工程（ステップＳ２０５）では、すでに記憶部３３に格納されている直近で更新されたゼロ点を、ステップＳ２０３で新たに取得した出力値を最新のゼロ点として記憶させ、ステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０１に戻った後は、制御回路３１は切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により第２の重量検出部３９から第１の重量検出部３８に設定する。
【００４７】
前記のステップＳ１０３において、被測定者が載置部１ａに載っていると判別された場合には（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、切替回路３５を第２の重量検出部３９へ設定する工程（ステップＳ１０４）へ移行する。
【００４８】
ステップＳ１０４では、制御回路３１は、切替回路３５へ制御信号を送り、切替回路３５により第１の重量検出部３８から第２の重量検出部３９へ設定し、第２の重量検出部３９が機能する状態（測定状態）となる。そして、制御回路３１は第２の重量検出部３９からの荷重を示す出力値を取得し（ステップＳ１０５）、当該出力値と第２の重量検出部３９のゼロ点である出力値との差分に基づいて被測定者の体重を測定する（ステップＳ１０６）。
【００４９】
次に、制御回路３１は、ステップＳ１０６で測定された被測定者の体重を表示部２１に表示させ、測定された体重を被測定者に報知する（ステップＳ１０７）。体重を表示部２１に表示した後であって、所定時間経過後に、再度第２の重量検出部３９からの出力値を取得する（ステップＳ１０８）。その出力値と、ゼロ点である出力値と、の差が所定の閾値を超えない場合には、載置部１ａから被測定者が降りたものと制御回路３１において判別され（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、表示部２１の表示が制御回路３１によりオフされる（ステップＳ１１０）。その後は、再度ステップＳ１０１に戻り、切替回路３５を第１の重量検出部３８に設定し体重計１は待機状態となり、前述した制御フローが繰り返される。
【００５０】
反対に、ステップＳ１０９において、出力値と、ゼロ点である出力値と、の差が所定閾値を超えている場合には、被測定者がまだ載置部１ａに載っているものと判別され（ステップＳ１０９でＮＯ）、表示部２１の体重表示は維持される。そして予め設定された所定時間間隔を経過した後、再度第２の重量検出部３９からの出力値を取得し（ステップＳ１０８）、被測定者が載っているか否かが制御回路３１において判別され、被測定者が載置部１ａから降りたと判別されるまで繰り替えされる。
【００５１】
なお、本実施例１では、ステップＳ１０９で被測定者が載置部１ａから降りていないと判別されると（ステップＳ１０９でＮＯ）、ステップＳ１０８に戻る制御フローを説明したが、第２の重量検出部３９から取得した出力値を用いて体重を再度測定し表示するようにステップＳ１０５に戻る制御フローとしてもよい（図６の破線で示す）。さらに、表示部２１で体重を表示した（ステップＳ１０７）後、上記の繰り返し処理をすることなく所定時間経過後に表示部２１をオフとし（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０１に戻る制御フローとしてもよい。
【００５２】
以上のように、体重計１では、被測定者が載置部１ａに載っていない待機状態では、主として消費する電力が比較的少ない第１の重量検出部３８を機能させておく。そして、被測定者が載置部１ａに載っていると判別されて始めて、被測定者の体重を測定する第２の重量検出部３９に設定する測定状態へ移行する構成である。よって、待機状態では、消費電力を比較的少なくでき、測定状態では、必要な測定精度を確保できる第２の重量検出部３９を機能させるので、全体として消費電力を抑えることができる。
【００５３】
上記実施例１における第２の重量検出部３９の第２の歪みゲージ４９、及び、第１の重量検出部３８の第１の歪みゲージ４８の具体例を説明する。一例として、第２の歪みゲージ４９を構成する抵抗部材（Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８）を１ｋΩとした場合には、第１の歪みゲージ４８を構成する抵抗部材（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）を３ｋΩ以上とすることが好ましい。これによれば、第１の重量検出部３８により、被測定者が載置部１ａに載ったことを判別するのに十分な測定精度が得られるとともに、第２の重量検出部と比較すると、第１の重量検出部の消費電力を低く抑えることができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、実施形態及び実施例１とは異なるブリッジ回路を採択した第１の重量検出部及び第２の重量検出部を備える体重計について、実施例２として説明する。図７は、実施例２に係る体重計の制御系を示すブロック図である。
【００５５】
図７に示すように制御回路４３１は、上記実施形態及び実施例１と同様に、表示部４２１、操作部４２２、記憶部４３３、切替回路４３５、計時部４３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路４３１は、切替回路４３５を介して、第１の重量検出部４３８及び第２の重量検出部４３９に選択的に接続されており、第１の重量検出部４３８又は第２の重量検出部４３９からの出力値を選択的に受け、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。各構成要素の機能は、上述の実施形態と同様であるので詳細は割愛する。
【００５６】
制御回路４３１に対して、第１の重量検出部４３８又は第２の重量検出部４３９を選択的に接続するために、切替回路４３５が、制御回路４３１と、第１の重量検出部４３８及び第２の重量検出部４３９と、の間に設けられている。従って、切替回路４３５が制御回路４３１からの制御信号を受けると、切替回路４３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部４３８又は第２の重量検出部４３９の一方と接続するように設定する。
【００５７】
本実施例においても、図２に示す実施形態及び実施例１と同様、同一のロードセルが体重計の四隅にそれぞれ設けられており、各ロードセルの起歪体の起歪部には、４つの抵抗部材からなる第１の歪みゲージ４４８及び第２の歪みゲージ４４９がそれぞれ貼られている。上記実施形態及び実施例１と異なるのは、第１の歪みゲージ４４８の抵抗部材Ｒ１ａ乃至Ｒ１ｄ、Ｒ２ａ乃至Ｒ２ｄ、Ｒ３ａ乃至Ｒ３ｄ、及びＲ４ａ乃至Ｒ４ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成し、第２の歪みゲージ４４９の抵抗部材Ｒ５ａ乃至Ｒ５ｄ、Ｒ６ａ乃至Ｒ６ｄ、Ｒ７ａ乃至Ｒ７ｄ、及びＲ８ａ乃至Ｒ８ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成するように構成されている点、また、マルチプレクサを必要としない点である。従って、第２の重量検出部４３９及び第１の重量検出部４３８は、それぞれ単一のブリッジ回路を備える構成である。
【００５８】
さらに、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路４８０、４８１が接続されている。第１の歪みゲージ４４８により構成されるブリッジ回路には供給検出回路４８０が接続され、第２の歪みゲージ４４９により構成されるブリッジ回路には供給検出回路４８１が接続されている。また、第１の重量検出部４３８で消費される電力は、第２の重量検出部４３９で消費される電力より低くなるように、第２の歪みゲージ４４９及び第１の歪ゲージ４４８の抵抗部材の抵抗値を設定する。
【００５９】
上記構成の第１の重量検出部４３８及び第２の重量検出部４３９を備える体重計によれば、実施例１に比較して、制御及び構造が簡素化できるという利点がある。なお、その他の作用及び効果は、実施例１と同じであるので詳細は割愛する。
【実施例３】
【００６０】
次に、実施形態及び実施例１及び２とは異なるブリッジ回路を採択した第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９を備える体重計について、実施例３として説明する。図８は、実施例３に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセル５６０の平面図及び背面面と、を対応させた図である。
【００６１】
図８に示すように制御回路５３１は、実施形態、実施例１及び２と同様に、表示部５２１、操作部５２２、記憶部５３３、切替回路５３５、計時部５３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路５３１は、切替回路５３５を介して第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９に選択的に接続されており、第１の重量検出部５３８又は第２の重量検出部５３９からの出力値を選択的に受け、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。各構成要素の機能は、上述の実施形態と同様であるので詳細は割愛する。
【００６２】
制御回路５３１に対して、第１の重量検出部５３８又は第２の重量検出部５３９を選択的に設定するために、切替回路５３５が、制御回路５３１と、第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９と、の間に設けられている。従って、切替回路５３８が制御回路５３１からの制御信号を受けると、切替回路５３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部５３８又は第２の重量検出部５３９の一方と接続するように設定する。
【００６３】
本実施例においても、図２に示す実施形態、実施例１及び２と同様、同一のロードセル５６０が体重計の四隅にそれぞれ設けられているが、各ロードセル５６０（５６０ａ、５６０ｂ、５６０ｃ、５６０ｄ）の起歪体の起歪部には、２つの抵抗部材からなる第１の歪みゲージ５４８及び第２の歪みゲージ５４９がそれぞれ貼られている。すなわち、第１の歪みゲージ５４８は抵抗部材Ｒ３（Ｒ３ａ乃至Ｒ３ｄ）、Ｒ４（Ｒ４ａ乃至Ｒ４ｄ）、第２の歪みゲージ５４９は抵抗部材Ｒ１（Ｒ１ａ乃至Ｒ１ｄ）、Ｒ２（Ｒ２ａ乃至Ｒ２ｄ）をそれぞれ有し、第１の歪みゲージ５４８はロードセル５６０の平面側（図８の下方参照）の起歪部、第２の歪みゲージ５４９はロードセル５６０の背面側（図８の上方参照）の起歪部に、それぞれ貼られている。
【００６４】
上記実施形態及び実施例１と異なるのは、第１の歪みゲージ５４８の抵抗部材Ｒ１ａ乃至Ｒ１ｄ、及び、Ｒ２ａ乃至Ｒ２ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成し、第２の歪みゲージ５４９の抵抗部材Ｒ３ａ乃至Ｒ３ｄ、Ｒ４ａ乃至Ｒ４ｄが、全体として一つのブリッジ回路を形成するように構成されている点、また、マルチプレクサを必要としない点である。従って、第２の重量検出部５３９及び第１の重量検出部５３８は、それぞれ単一のブリッジ回路を備える構成である。
【００６５】
また、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路５８０、５８１が接続されている。第１の歪みゲージ５４８により構成されるブリッジ回路には供給検出回路５８０が接続され、第２の歪みゲージ５４９により構成されるブリッジ回路には供給検出回路５８１が接続されている。また、第１の重量検出部５３８で消費される電力は、第２の重量検出部５３９で消費される電力より低くなるように、第２の歪みゲージ５４９及び第１の歪ゲージ５４８の抵抗部材の抵抗値を設定する。
【００６６】
上記構成の第１の重量検出部５３８及び第２の重量検出部５３９を備える体重計によれば、実施例１に比較して、制御及び構造が簡素化できるという利点がある。なお、その他の作用及び効果は、実施例１と同じであるので詳細は割愛する。
【実施例４】
【００６７】
本発明は、人（被測定者）の重量を測定するものだけではなく、物（被測定物）の重量を測定する重量測定装置に適用することも可能である。そこで、以下に、本発明の重量測定装置の実施例４として、被測定物の重量を測定可能な重量測定装置について説明する。図９（ａ）は、重量測定装置３０１の内部構成を示す一部断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った重量測定装置３０１のロードセル３６０を示す部分断面図、図１０は、実施例４に係る重量測定装置３０１の制御系を示すブロック図である。
【００６８】
重量測定装置３０１は、前記の実施形態及び実施例１のようにロードセルを４か所に設ける構成とは異なり、１つのロードセル３６０を用いる構成のものであり、ロードセル３６０が第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９として機能する。
【００６９】
図１０に示すように制御回路３３１は、表示部３９１、操作部３９２、記憶部３３３、切替回路３３５、計時部３３６に電気的に接続されており、それぞれの機能を司る。さらに、制御回路３３１は、切替回路３３５を介して第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９に選択的に接続されており、第１の重量検出部３３８又は第２の重量検出部３３９からの出力値を選択的に受け、所定のプログラムに従って重量を演算可能になっている。また、制御部３３１は、表示部３９１の表示制御、記憶部３３３に対するデータの読み出しや書き込みの処理等を行う。なお、本実施例において、第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９は、それぞれ供給検出回路３８０、３８１を備える。操作部３９２は、重量測定装置３０１の初期設定等を行うためのデータ入力手段（入力手段）である。なお、各要素の構成及び機能の詳細は、上述の実施形態と同様であるので説明は割愛する。
【００７０】
制御回路３３１に対して、第１の重量検出部３３８又は第２の重量検出部３３９を選択的に設定するために、切替回路３３５が、制御回路３３１と、第１の重量検出部３３８及び第２の重量検出部３３９と、の間に設けられている。従って、切替回路５３８が制御回路３３１からの制御信号を受けると、切替回路３３５は、その制御信号に対応して第１の重量検出部３３８又は第２の重量検出部３３９の一方と接続するように設定する。
【００７１】
実施例４におけるロードセル３６０は、略直方体状の金属製部材でなる起歪体３４７、第１の歪みゲージ３４８と、第２の歪みゲージ３４９と、を有する。起歪体３４７は、図９に示すように、固定端部３２５と、可動端部３２６と、固定端部３２５及び可動端部３２６を連結し、起歪部３１９ａ、３１９ｂを含む連結部３２１と、を有する。実施例４におけるロードセル３６０の起歪部３１９ａ、３１９ｂは、固定端部３２５及び可動端部３２６の間の部位であって、かつ、起歪体３４７の下面に、起歪体３４７の短手方向に２つの平行に設けられた溝３２２、３２３を下面に有する部位である。起歪部３１９ａ、３１９ｂには、溝３２２及び溝３２３に対応する位置にゲージ３４８ａ及びゲージ３４８ｂが貼られている。ゲージ３４８ａ及びゲージ３４８ｂは、それぞれ２つずつの抵抗部材Ｒ１及びＲ４、並びにＲ２及びＲ３を有し、ゲージ３４８ａ及びゲージ３４８ｂが一組となって第１の歪みゲージ３４８が構成される。また、第１の歪みゲージ３４８に並べて、かつ、溝３２２及び溝３２３に対応する位置に、ゲージ３４９ａ及びゲージ３４９ｂが貼られている。ゲージ３４９ａ及びゲージ３４９ｂは、それぞれ２つずつの抵抗部材Ｒ５及びＲ８、並びにＲ６及びＲ７を有し、ゲージ３４９ａ及びゲージ３４９ｂが一組となって第２の歪みゲージ３４９が構成される。すなわち、実施例４におけるロードセル３６０の第１の歪みゲージ３４８及び第２の歪みゲージ３４９は、同一の起歪体３４７の同一面上で並置される構成となっている。図１０に示すように、第１の歪みゲージ３４８の抵抗部材Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及び、第２の歪みゲージ３４９の抵抗部材Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８は、それぞれブリッジ回路を構成している。さらに、抵抗部材Ｒ１乃至Ｒ４の抵抗値は、抵抗部材Ｒ５乃至Ｒ８の抵抗値より低くなるように設定されている。さらに、各ブリッジ回路には、ブリッジ回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路が接続されている。第１の歪みゲージ３４８により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路３８０が接続され、第２の歪みゲージ３４９により構成されるブリッジ回路には、供給検出回路３８１が接続されている。
【００７２】
本実施例においては、起歪体３４７と、第１の歪みゲージ３４８と、供給検出回路３８０と、によって本発明における第１の重量検出部３３８が構成され、また、起歪体３４７と、第２の歪みゲージ３４９と、供給検出回路３８１と、によって本発明における第２の重量検出部３３９が構成される。
【００７３】
以上のようなロードセル３６０は、重量測定装置３０１に対して次のように取り付ける。起歪体３４７の固定端部３２５は、固定部材（図示せず）により連結部材３６５を介して基台３５９に固定されている。基台３５９は、重量測定装置３０１の底板に固定されている。また、可動端部３２６には、図９（ａ）の左右方向に延びる支持フレーム３５０が、固定部材（図示せず）により連結部材３４５を介して固定されている。さらに、支持フレーム３５０の長手方向ほぼ中央には重量測定装置３０１の内部から外部に向かい突出している柱状支持部３５１が固定され、柱状支持部３５１が載置部３０１ａに装着されている。
【００７４】
これにより、被測定物が重量測定装置３０１の載置部３０１ａに載ったとき、ロードセル３６０の起歪体３４７が、その起歪部３１９ａ、３１９ｂにおいて側面視略Ｓ字状に変形（伸縮）し、その変形に応じて第１の歪みゲージ３４８及び第２の歪みゲージ３４９も伸縮する。第１の歪みゲージ３４８及び第２の歪みゲージ３４９の伸縮に応じてロードセル３６０の出力値が変化する。
【００７５】
このように、第１の重量検出部３３８の第１の歪みゲージ３４８の出力値の変化を検出し、被測定物が載置部３０１ａに載ったか否かが判別される。さらに、第１の重量検出部３３８からの出力値に基づき制御回路３３１において、被測定物が載ったと判別されると、第２の重量検出部３３９の第２の歪みゲージ３４９からの出力値に基づき被測定物の重量が測定される。測定された重量は、表示部３９１に表示される。重量測定装置３０１の制御フローの詳細は、図５及び図６と同様であるので、詳細な説明は割愛する。
【００７６】
重量測定装置３０１は、被測定物が載置部３０１ａに載っていない待機状態では、消費電力の比較的少ない第１の重量検出部３３８を機能させておく。そして、被測定物が載置部３０１ａに載っていると判別されて始めて、被測定物の重量を測定する第２の重量検出部３３９に設定し測定状態へ移行する構成である。よって、重量測定装置３０１の待機状態では、消費電力を比較的少なくし待機時の消費電力を抑える構成とすることができる。
【実施例５】
【００７７】
次に、別の構成でなる歪みゲージを用いた重量測定装置について、実施例５として説明する。図１１（ａ）は、図９（ｂ）に対応させたロードセル６６０を示す部分断面図、図１１（ｂ）は実施例５に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。なお、実施例５の構成は、歪みゲージの構成が異なるのみでその他の構成要素は実施例４と同様であるので、必要に応じで図９を参照する。
【００７８】
実施例５におけるロードセル６６０は、起歪体３４７、第１の歪みゲージ６４８と、第２の歪みゲージ６４９と、を有する。図１１（ａ）に示すように、起歪体３４７には、溝３２２及び溝３２３を形成することにより起歪部３１９ａ、３１９ｂが設けられており、起歪部３１９ａ、３１９ｂに対応してゲージ６４８ａとゲージ６４９ａ、及びゲージ６４８ｂとゲージ６４９ｂがそれぞれ貼られている。
【００７９】
ゲージ６４９ａは抵抗部材Ｒ１、ゲージ６４９ｂは抵抗部材Ｒ２をそれぞれ有し、ゲージ６４９ａ及びゲージ６４９ｂが一組となって第２の歪みゲージ６４９を構成する。同様に、ゲージ６４８ａは抵抗部材Ｒ３、ゲージ６４８ｂは抵抗部材Ｒ４をそれぞれ有し、ゲージ６４８ａ及びゲージ６４８ｂが一組となって第１の歪みゲージ６４８を構成する。このように、実施例５におけるロードセル６６０の第１の歪みゲージ６４８及び第２の歪みゲージ６４９は、同一の起歪体３４７の同一面上で並置される構成となっている。さらに、抵抗部材Ｒ１及びＲ２の抵抗値は、抵抗部材Ｒ３及びＲ４の抵抗値より低くなるように設定されている。
【００８０】
さらに、各回路に電流を供給するとともに出力電圧（出力値）を検出するための供給検出回路が接続されている。第１の歪みゲージ６４８により構成される回路には、供給検出回路６８０が接続され、第２の歪みゲージ６４９により構成される回路には、供給検出回路６８１が接続されている。
【００８１】
本実施例においては、起歪体３４７と、第１の歪みゲージ６４８と、供給検出回路６８０と、によって第１の重量検出部６３８が構成され、また、起歪体３４７と、第２の歪みゲージ６４９と、供給検出回路６８１と、によって第２の重量検出部６３９が構成される。
【００８２】
上記構成により、被測定物が重量測定装置３０１の載置部３０１ａに載ったとき、ロードセル６６０の起歪体３４７が、その起歪部３１９ａ、３１９ｂにおいて側面視略Ｓ字状に変形（伸縮）し、その変形に応じて第１の歪みゲージ６４８及び第２の歪みゲージ６４９も伸縮する。第１の歪みゲージ６４８及び第２の歪みゲージ６４９の伸縮に応じてロードセル３６０の出力値が変化する。
【００８３】
このように、第１の重量検出部６３８の第１の歪みゲージ６４８の出力値の変化を検出し、被測定物が載置部３０１ａに載ったか否かが判別される。さらに、第１の重量検出部３３８からの出力値に基づき制御回路６３１において、被測定物が載ったと判別されると、第２の重量検出部６３９の第２の歪みゲージ６４９からの出力値に基づき被測定物の重量が測定される。実施例５の重量測定装置によれば、実施例４の重量測定装置３０１に比べ、ロードセルの構成を更に簡素化できる。実施例５の機能、効果は、実施例４と同様であるため、詳細な説明は割愛する。
【００８４】
なお、実施例４及び５では、直方体状の起歪体３４７に溝３２２、３２３を設けた構成を使用したが、溝を形成する代わりに、起歪部の短手方向に貫通する貫通孔を形成する構成としてもよく、さらには、溝や貫通孔を形成しない直方体状の起歪体を用いることも可能である。また、本発明において、ロードセルの起歪体に対して貼りつける第１の歪みゲージ及び第２の歪みゲージは、実施例４及び５のように同一面に設けてもよいし、上記実施形態や実施例１乃至３のように異なる面に設けてもよい。一方、実施形態及び実施例１乃至３における第１の歪みゲージは、起歪体４７の上面、第２の歪みゲージを起歪体４７の下面にそれぞれ一つずつ貼る構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、起歪体４７の同一面に第１の歪みゲージ及び第２の歪みゲージを貼る構成としてもよい。
【００８５】
上述した実施形態及び実施例１では、歪みゲージ１つ当りに４つの抵抗部材を備え、歪みゲージ１つにつきそれぞれブリッジ回路を構成するものを説明した。また、実施例２では、複数の歪みゲージの抵抗部材を用いてブリッジ回路を構成するものを説明した。さらに、実施例３では、歪みゲージ１つ当りに２つの抵抗部材を備え、複数の歪みゲージの抵抗部材を用いてブリッジ回路を構成するものを説明した。また、実施例４では、歪みゲージ１つ当りに２つの抵抗部材を備え、２つの歪みゲージの抵抗部材を用いてブリッジ回路を構成するものを説明した。さらに、実施例５では、歪みゲージ１つ当りに１つの抵抗部材を備え、２つの歪みゲージの抵抗部材を用いていわゆるハーフブジッリ回路を構成するものを説明した。しかしながら、本発明はこれらの構成に限定されず、１の重量検出部を機能させた場合の消費電力が第２の重量検出部を機能させた場合の消費電力より少なくなる組み合わせであれば、適宜採択可能である。
【００８６】
さらに、上記実施形態及び実施例１では、体重計１の各隅部の４か所に第１の重量検出部３８を設ける構成としたが、第１の重量検出部の配置箇所を、被測定対象が載置部に載ったか否かを判別する程度の測定精度が得られる範囲で、その数を減らしてもよい。また、前記の通り、起歪体を共通にする１つのロードセルにより第１の重量検出部及び第２の重量検出部を構成する場合には、部品点数を減らすことができる点で好適であるが、本発明はこれに限定されず、第１の重量検出部及び第２の重量検出部のそれぞれを、別個独立のロードセルによって構成することも可能である。
【００８７】
また、実施形態及び実施例１乃至３において、被測定者の体重を測定する体重計について説明したが、本発明の重量測定装置は体重計に限定されるものではなく、体脂肪計、体組成計などの生体測定装置に広く適用できるものである。また、実施例４及び５で説明した重量測定装置は、より具体的には、クッキング用の重量測定装置、実験用の重量測定装置、配達業務における荷物用の重量測定装置等、被測定物の重量を測定する種々の用途の装置に適用できることはいうまでもない。
【００８８】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態及び実施例は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施形態に係る体重計の斜視図である。
【図２】（ａ）実施形態に係る体重計のロードセルの図１のＩＩ部分の部分拡大図、（ｂ）は図２（ａ）のロードセルの裏面を示す図である。
【図３】図２（ａ）の矢印ＩＩＩ方向から見たロードセルの一部を示す側面図である。
【図４】実施形態に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセルの平面図及び背面図と、を対応させた図である。
【図５】実施形態に係る体重計の制御フローの一例を示す図である。
【図６】実施例１に係る体重計の制御フローを示す図である。
【図７】実施例２に係る体重計の制御系を示すブロック図である。
【図８】実施例３に係る体重計の制御系を示すブロック図と、ロードセルの平面図及び背面面と、を対応させた図である。
【図９】（ａ）は実施例４に係る重量測定装置の内部構成を示す一部断面図、（ｂ）は図９（ａ）のＩＸ−ＩＸ線に沿った重量測定装置のロードセルを示す部分断面図である。
【図１０】実施例４に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）は、図９（ｂ）に対応させたロードセルを示す部分断面図、（ｂ）は実施例５に係る重量測定装置の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９０】
１ 体重計（重量測定装置）
１ａ 載置部
２０ａ カバー部材
２０ｂ 底板部材
２０ｂ１、２０ｂ２、２０ｂ３、２０ｂ４ 孔部
２１、４２１、５２１ 表示部
２２、４２２、５２２ 操作部
３１、４３１、５３１ 制御回路（制御手段）
３３、４３３、５３３ 記憶部
３４、４３４、５３４ 電源部
３５、４３５、５３５ 切替回路（切替手段）
３６、４３６、５３６ 計時部
３８、４３８、５３８ 第１の重量検出部（第１の重量検出手段）
３９、４３９、５３９ 第２の重量検出部（第２の重量検出手段）
４０ フレーム部材
４１ 取付凹部
４２ 円形孔部
４７ 起歪体
４７ａ 負荷要素
４７ｂ 取付要素
４７ｃ 起歪部
４８、４４８、５４８ 第１の歪みゲージ
４９、４４９、５４９ 第２の歪みゲージ
６０（ａ〜ｄ）、５６０（ａ〜ｄ） ロードセル
６５ 脚部
６７ ねじ
６９ スペーサ
８０、８１、４８０、４８１、５８０、５８１ 供給検出回路
８２、８３ マルチプレクサ
３０１ 重量測定装置
３０１ａ 載置部
３１９ａ、３１９ｂ 起歪部
３２１ 連結部
３２２、３２３ 溝
３２５ 固定端部
３２６ 可動端部
３３８、６３８ 第１の重量検出部（第１の重量検出手段）
３３９、６３９ 第２の重量検出部（第２の重量検出手段）
３４５ 連結部材
３４７ 起歪体
３４８、６４８ 第１の歪みゲージ
３４８ａ、６４８ａ ゲージ
３４８ｂ、６４８ｂ ゲージ
３４９、６４９ 第２の歪みゲージ
３４９ａ、６４９ａ ゲージ
３４９ｂ、６４９ｂ ゲージ
３５９ 基台
３６０、６６０ ロードセル
３６５ 連結部材
Ｒ１（ａ〜ｄ）〜Ｒ８（ａ〜ｄ） 抵抗部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置であって、
前記載置部に被測定対象が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段と、
前記被測定対象の重量を検出するための第２の重量検出手段と、
前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記載置部に被測定対象が載ったことを判別すると、前記第２の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象の重量を取得する制御手段と、を備え、
前記第１の重量検出手段で消費する電力は、前記第２の重量検出手段で消費する電力よりも低いこと
を特徴とする重量測定装置。
【請求項２】
前記第１の重量検出手段は、第１の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであり、前記第２の重量検出手段は、第２の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであって、前記第１の歪みゲージの抵抗値は前記第２の歪みゲージの抵抗値より高いことを特徴とする請求項１に記載の重量測定装置。
【請求項３】
前記第１の歪みゲージ及び前記第２の歪みゲージは、同一の起歪体に貼られていることを特徴とする請求項２に記載の重量測定装置。
【請求項４】
前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段との間を切り替える切替手段を備え、前記制御手段は、前記切替手段により前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段とを選択的に機能させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象が前記載置部に載っていないと判別すると、ゼロ点更新を行う所定時間間隔が経過しているか否かを判別し、前記所定時間間隔が経過しているとき、前記第２の重量検出手段のゼロ点更新を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【請求項１】
被測定対象が載置部に載ると自動的に重量の測定を開始する重量測定装置であって、
前記載置部に被測定対象が載っているか否かを検出するための第１の重量検出手段と、
前記被測定対象の重量を検出するための第２の重量検出手段と、
前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記載置部に被測定対象が載ったことを判別すると、前記第２の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象の重量を取得する制御手段と、を備え、
前記第１の重量検出手段で消費する電力は、前記第２の重量検出手段で消費する電力よりも低いこと
を特徴とする重量測定装置。
【請求項２】
前記第１の重量検出手段は、第１の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであり、前記第２の重量検出手段は、第２の歪みゲージが起歪体に貼られたロードセルであって、前記第１の歪みゲージの抵抗値は前記第２の歪みゲージの抵抗値より高いことを特徴とする請求項１に記載の重量測定装置。
【請求項３】
前記第１の歪みゲージ及び前記第２の歪みゲージは、同一の起歪体に貼られていることを特徴とする請求項２に記載の重量測定装置。
【請求項４】
前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段との間を切り替える切替手段を備え、前記制御手段は、前記切替手段により前記第１の重量検出手段と前記第２の重量検出手段とを選択的に機能させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の重量検出手段からの出力値に基づき前記被測定対象が前記載置部に載っていないと判別すると、ゼロ点更新を行う所定時間間隔が経過しているか否かを判別し、前記所定時間間隔が経過しているとき、前記第２の重量検出手段のゼロ点更新を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１に記載の重量測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−３８６８８（Ｐ２０１０−３８６８８Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２００８７８（Ｐ２００８−２００８７８）
【出願日】平成２０年８月４日（２００８．８．４）
【出願人】（０００１３３１７９）株式会社タニタ (303)
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月４日（２００８．８．４）
【出願人】（０００１３３１７９）株式会社タニタ (303)
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