專利名稱：重量測定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測定待測對象重量的重量測定裝置，尤其涉及一種在未 使用時進行零點更新的重量測定裝置。
背景技術：
以往提出過各種測定待測對象重量的重量測定裝置，特別是使用用于測 定被測定者的體重的體重計。作為這種重量測定裝置的體重計， 一般在本體 內具有重量測定部，并采用具有形變體(起歪體)和附在形變體上的應變儀 (傳感器)的負載傳感器作為重量測定部，該形變體是由加載負荷后根據(jù)負 荷而變形的金屬部件形成的。如果由被測定者載到本體上面時的負荷而引起 形變體發(fā)生變形，與此對應，應變儀進行伸縮，則將與應變儀的伸縮相對應 的電阻值(輸出值)的電阻變化作為負荷信號輸出的變化來計算被測定者的 體重。
使用這樣的體重計時，需要將體重計呈水平地進行設置，將被測定者未 載到本體上的無負載時的負載傳感器的輸出值作為零點，進行所謂的零點更 新。這是由于被測定者的體重是通過根據(jù)被測定者載到體重計的本體上時的 負載傳感器的輸出值和無負荷時的負載傳感器的輸出值的差來計算而測定 的。
進而，在具備也可以測定被測定者的體重以外的生物信息的功能的多功 能型的體重計(例如，帶有脂肪計的體重計、帶有體組成計的體重計)的情 況下， 一般除所述重量測定部以外，將用于測定被測定者的生物阻抗的電極 部件配置于本體的上面。若使用從該電極部件通過被測定者的腳底等向人體 內流入微弱的恒流而測定的生物阻抗，則能夠計算脂肪率等各種生物信息并
能夠作為推定值而取得，這些生物信息中的多數(shù)是以被測定者的體重作為參 數(shù)而計算的，所以為了取得正確的生物信息，恰當?shù)剡M行上述的零點更新是 很重要的(專利文獻l)。
這樣的以往的體重計， 一般按測定開始開關(開始按鈕)后進行零點更 新，在零點更新結束以前處于不能開始測定的狀態(tài)，所以對于被測定者而言， 想要測定體重及其它的等生物信息時，不能立刻載到本體上開始測定，不方 便。因此，為了能在被測定者想要測定生物信息時立刻開始生物信息的測定，
提出了所謂的加速(step on)型體重計，該體重計能夠在未使用體重計時以 預定的時間間隔結束零點更新，檢測到被測定者載到體重計上了并啟動體重 計，立即開始生物信息的測定。
專利文獻1:特開2001 —104273號公報

發(fā)明內容
然而，重量測定裝置，例如在不使用時立靠在墻邊、或者在裝卸作為電 源供給源的電池時翻過來等那樣地變化重量測定裝置的姿勢，并不是始終處 于固定的設置狀態(tài)，此外，使用重量測定裝置的環(huán)境也各有不同，也會發(fā)生 例如周邊溫度的變化或重量測定裝置自身的經時性變化等。由于根據(jù)這樣的 重量測定裝置的設置狀態(tài)的變化或使用環(huán)境的變化等，零點會發(fā)生變動，所 以將產生取得的體重及其它的等生物信息的測定結果不同的情況。為了防止 這樣的問題，優(yōu)選對應于設置狀態(tài)、使用環(huán)境的變化、經時性變化，事先更 新以使無負載時的負載傳感器的輸出值為零點，以作為剛要測定前的時間性 最新的數(shù)據(jù)。
因此，在加速型的體重計中，如果從事先取得剛要測定前的最新的零點 的觀點考慮，希望較短地設定未使用體重計時進行的零點更新的更新時間間 隔。但是，在未出現(xiàn)體重計的設置狀態(tài)、使用環(huán)境的變化、經時性變化這些
現(xiàn)象之前，始終以較短的時間間隔進行零點更新將增加無用的電力消耗，因 此不被優(yōu)選。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能與設置狀態(tài)、使用環(huán)境的變化、經 時性變化等對應地進行零點更新，同時也能實現(xiàn)電力消耗的降低的重量測定 裝置。
用于解決上述問題的本發(fā)明的重量測定裝置為在未使用時進行無負載 狀態(tài)下的負荷信號的輸出值為零點的更新的重量測定裝置，其特征在于，該 裝置包括重量測定部，該重量測定部用于測定加到本體上的負荷并輸出負 荷信號；以及控制單元，該控制單元在無負載狀態(tài)下以更新時間間隔接收來
自所述重量測定部的負荷信號，進行所述重量測定部的零點更新，該控制單 元根據(jù)前次的零點更新時的負荷信號的輸出值和本次的零點更新時的負荷 信號的輸出值的差，變更到下次的零點更新為止的更新時間間隔。 此外，在本發(fā)明的重量測定裝置中，其特征在于，所述控制單元在所述
輸出值的差不足預定值時，延長所述更新時間間隔；在所述輸出值的差在預 定值以上時，縮短所述更新時間間隔。
進而，在本發(fā)明的重量測定裝置中，其特征在于，所述控制單元，檢測 前次的零點更新時的負荷信號的輸出值和本次的零點更新時的負荷信號的 輸出值的差，以一定間隔變更到下次的零點更新為止的更新時間間隔。
此外，在本發(fā)明的重量測定裝置中，其特征在于，所述控制單元隨著所 述輸出值的差增大，縮短所述更新時間間隔。
此外，在本發(fā)明的重量測定裝置中，其特征在于，所述控制單元隨著所 述輸出值的差減小，延長所述更新時間間隔。
此外，在本發(fā)明的重量測定裝置中，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所 述輸出值的差的逐步變化來變更所述更新時間間隔。
根據(jù)本發(fā)明的重量測定裝置，能夠對應于前次設定的零點與新取得的零
點的差的大小，來變更到進行下次的零點更新為止的更新時間間隔。因此， 在發(fā)生設置狀態(tài)、或使用環(huán)境的變化、經時性變化的情況下，能夠縮短更新 時間間隔、與該設置狀態(tài)等的變化對應地進行零點更新，能夠較高地維持重 量的測定精度。此外，在未出現(xiàn)設置狀態(tài)等的大的變化的情況下，通過延長 到下次的零點更新為止的時間間隔，能夠通過減少零點更新的次數(shù)，而大幅 降低重量測定裝置的電力消費。


圖1是本發(fā)明的實施方式的帶有體脂肪計的體重計的立體圖； 圖2是圖1的帶有體脂肪計的體重計的模塊圖3是表示圖1的帶有體脂肪計的體重計的零點更新的處理的流程圖。
附圖標記說明
1 帶有體脂肪計的體重計(重量測定裝置)
3 本體
3a 覆蓋部件
3b 底板部件
21 顯示部
22 操作部 25 存儲部
29 控制部(控制單元)
47 體重測定部(重量測定部)
48 生物阻抗測定部
具體實施例方式
以下，參照

將本發(fā)明的重量測定裝置應用于所謂的加速型的帶 有體脂肪計的體重計的實施方式。圖1是實施方式中的帶有體脂肪計的體重
計1的立體圖，圖2是圖1的帶有體脂肪計的體重計的模塊圖，圖3是關于 圖1的帶有體脂肪計的體重計的零點更新的處理的流程圖。另外，圖3中示 出了在本體3的內部配置的控制部(控制單元)29、存儲部25、體重測定部 47，由于它們是內部結構，所以在圖l中省略了圖示。
如圖1所示，實施方式的帶有體脂肪計的體重計1 (以下稱為體重計1) 具有形成為近箱形的本體3、設于本體3底面(裏面)側并支撐本體3的墊 腳部(腳部)(圖中未示出)。在本體3上設有電極部件30、生物阻抗測定部 48、體重測定部47 (重量測定部)、顯示部21、操作部22、存儲部25、控 制部29以及用于供應電力的電源(圖中未示出)。以下，說明各個部件的詳 細結構。
本體3是將樹脂(例如ABS樹脂(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物))等 成型而成的覆蓋部件3a以及底板部件3b組合起來形成近箱狀的。另外，考 慮體重計1作為產品的強度，也可以使覆蓋部件3a為如上所述的樹脂制， 使底板部件3b為金屬制，將它們組合起來形成本體3。
此外，如圖1所示，在本體3的覆蓋部件3a的上面保持有4個薄板狀 的電極部件30 (通電電極31a、 32a、測定電極31b、 32b)，它們互相間隔地 配置在覆蓋部件3a的上表面。保持電極部件30的結構可以適當選擇，但是 優(yōu)選例如:在覆蓋部件3a上形成可以嵌入電極部件30的凹部(圖中未示出)， 使電極部件30和覆蓋部件3a的上表面成為同一平面(面一)地嵌入并保持 (參照圖l)。
進而，如圖1所示，在本體3的覆蓋部件3a上除了電極部件30之外， 還設有顯示部21以及操作部22。顯示部21是用于顯示從控制部29送來的 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)顯示單元，主要進行被測定者的各種生物信息的顯示和操作的引
導顯示等。作為顯示部21，作為一個例子，采用使用了全點陣(fiilldot)LCD (Liquid Crystal Display)等的液晶的顯示部即可。此外，操作部22是用于 進行被測定者的生物信息(例如，性別、年齡、身高)的輸入、體重計l的 各種設定的操作部分。在本實施方式中，作為一個例子，在顯示部21前面 側形成3個按鈕式的操作部22，但對它們的個數(shù) 形狀 操作方法沒有特別 限制，可以適當選擇觸摸傳感器式、度盤式等，在本體3的側面也可以設置 被測定者用腳可以操作的腳踏開關。此外，也可以將顯示部21和操作部22 作為例如具有觸摸面板功能的液晶顯示面板而一體地構成。輸入的被測定者 的生物信息和設定事項存儲在存儲部25中、在顯示部21上顯示。
如圖2的模塊圖所示，控制部29與顯示部21、操作部22、體重測定部 47、以及生物阻抗測定部48電連接，掌管各動作。進而，在控制部29上連 接電源(圖中未示出)、以及存儲部(例如RAM (Random Access Memory, 隨機存取存儲器))25。
作為電源，可以利用用于供給使體重計1工作的電力的電池或外部電源。 本實施方式的體重計1在不使用體重計1進行測定的狀態(tài)(以下，稱為不使 用狀態(tài))下，停止了測定處理所需的電力的供給，僅供給后述的零點更新處 理以及被測定者是否載到體重計l上的判別處理所需的電力，另一方面，在 判別被測定者載到體重計1上后，即在使用體重計1進行測定的狀態(tài)(以下， 稱為使用狀態(tài))下，變?yōu)檫M行測定處理所需的電力的供給。因此，在不使用 狀態(tài)下，例如由于不對顯示部21進行通電，所以沒有任何顯示。
在本體3的內部設有用于測定由載在本體3上的被測定者帶來的負荷 (體重、重量)的體重測定部47 (重量測定部)。更具體地說，體重測定部 47，例如采用由加載負荷時與負荷對應地變形的金屬部件構成的形變體和附 在形變體上的應變儀構成的負載傳感器即可，并且本體3支持在形變體的一 端，而形變體的另一端支持在墊腳部(圖中未示出)上。由此，如果由被測
定者載在本體3的上表面時的負荷引起形變體偏轉(撓tr)，則應變儀伸縮， 與應變儀的伸縮對應的電阻值(輸出值)發(fā)生變化，將該電阻值變化作為負 荷信號輸出的變化來測定體重。即，控制部29，根據(jù)未在本體3上加載負荷 時的體重測定部47的電阻值(輸出值)(所謂的零點)與加載負荷時的電阻 值(輸出值)的差通過運算求出體重，來測定被測定者的體重。這樣取得的 被測定者的體重在存儲部25中存儲，同時在顯示部21上顯示。另外，如后 所述，為了零點的更新，根據(jù)控制部29給出的指示，將未在本體3上加載 負荷時的體重測定部47的電阻值(輸出值)(所謂的零點)以預定的時間間 隔向控制部29輸出。
生物阻抗測定部48具有恒流供給部(圖中未示出)，連接在可以接觸 被測定者的腳底(足裏)(腳尖)的通電電極31a、 32a并賦與預定的微弱的 恒流；以及電壓測定部(圖中未示出)，連接在可以接觸被測定者的腳底(腳 后跟)的測定電極31b、 32b并用于測定人體的電位差。在本實施方式中， 配置使得通電電極31 a和測定電極3 lb這一對接觸左腳腳底，而通電電極32a 和測定電極32b這一對接觸右腳腳底。由此，在被測定者載到體重計1上時， 通過恒流供給部從通電電極31a、 32a向兩腳的腳尖之間經由兩腿部(下半 身)流過電流、并在腳后跟之間測定該電流路徑上產生的電位差(電壓)， 從測定的電壓值以及施加的電流值求出被測定者的生物阻抗。這樣求出的被 測定者的生物阻抗從生物阻抗測定部48向控制部29輸出。
控制部29在判別被測定者載到體重計1的本體3上之后，立即進行指 示分別開始由體重測定部47進行的體重測定、以及、由生物阻抗測定部48 進行的生物阻抗測定。用于被測定者載到體重計1的本體3上的判別處理的 單元可以適當選擇，作為一個例子，選擇下述方法即可在控制部29中監(jiān) 視不使用狀態(tài)下的體重測定部47的輸出值的變化，在出現(xiàn)輸出值激烈變化 的時間點、或者、在超過預定的輸出值的時間點，判斷被測定者載到體重計 l上。
控制部29將由體重測定部47取得的體重、由生物阻抗測定部48取得 的生物阻抗、由操作部22輸入的被測定者的生物信息(例如性別*年齡*身 高)等作為參數(shù)，應用于為了計算脂肪率及其它的生物信息而預先決定的回 歸式來運算。作為由這樣的運算而求出的生物信息，除脂肪率外，有內臟脂 肪水平、體水份量、肌肉量、基礎代謝量、骨骼量、除脂肪量、體細胞量、 血壓、內臟脂肪面積、BMI (Body Math Index,體重系數(shù))、肥胖度、細胞 內液量、細胞外液量等各種信息，可以根據(jù)本發(fā)明涉及的重量測定裝置的利 用目的而適當選擇。通過運算取得的脂肪率等生物信息，在顯示部21上顯 示，保存至存儲部25中。
控制部29在體重計1處于不使用狀態(tài)時，進行所謂的零點的更新處理。 控制部29，對體重測定部47進行指示，使得每隔更新時間間隔，輸出本體 3的無負載狀態(tài)下的輸出值(零點)，保存至存儲部25中。
以下，參照圖3說明體重計1的零點更新的處理。另外，零點以及更新 時間間隔的初始值在產品出貨時預先適當?shù)卦O定即可，也可以在最初使用體 重計之際根據(jù)被測定者進行再設定。
首先，以體重計1的不使用狀態(tài)為基準(步驟Sl)，由控制部29的計 時器計數(shù)從體重計1變?yōu)椴皇褂脿顟B(tài)的經過時間，由控制部29進行是否經 過了當前設定的更新時間間隔的判別處理(步驟S2)。經過更新時間間隔時， 控制部29讀出保存在存儲部25中的表示當前的零點的輸出信號值(前次的 零點更新時的負荷信號的輸出值)(步驟S3)，同時檢測作為在本次的零點 更新中使用的體重測定部47的負載傳感器的負荷信號輸出值(本次的零點 更新時的負荷信號的輸出值)(步驟S4)。
接下來，控制部29運算讀出的表示當前的零點的負荷信號輸出值和新 檢測的負荷信號輸出值的差(步驟S5)。通過與由控制部29運算的輸出值
的差的大小對應地，將當前設定的更新時間間隔變更為新的更新時間間隔
(步驟S6)，同時將新檢測的負荷信號輸出值作為最新的零點數(shù)據(jù)存儲至存 儲部25中，進行零點更新(步驟S7)。在本實施方式中，在作為體重測定 部47的負載傳感器的負荷信號的輸出值的差在預定值以上的情況下，控制 部29比較前次的更新時間間隔，縮短到下次的零點檢測為止的時間(更新 時間間隔)地進行設定。由于考慮這樣的負荷信號輸出值的差比較大時發(fā)生 以下問題的狀況由體重計1的設置狀態(tài)(姿勢)的變化(例如從靠在墻邊 等的狀態(tài)變?yōu)樗椒旁诘匕迳系那闆r、裝卸作為電源供給源的電池之際翻過 來的情況等)、配置體重計1的場所的周邊溫度等的環(huán)境變化(例如由用于 負載傳感器的形變體的溫度特性帶來的形變者的細微的不同)、經時性變化
(例如由沖擊等帶來的負載傳感器對本體3的固定狀態(tài)的細微的偏差等)引 起零點變動且負載傳感器的輸出值產生差，所以進行頻繁的零點更新，成為 縮短更新時間間隔的結構，以使得能夠進行使用了對應這些變化的最新的零 點的生物信息(特別是體重)的測定。
相對地，在負荷信號的輸出值的差不足預定值的情況下，控制部29判 別體重計1的設置狀態(tài)和使用環(huán)境等沒有特別的變化，變更使到下次的零點 更新為止的更新時間間隔變得比前次更新時間間隔長(步驟S6)，將本次得 到的負荷信號輸出值(本次的零點更新時的負荷信號的輸出值)作為新的零 點進行更新(步驟S7)。考慮這樣的負荷信號輸出值的差比較小時，由于沒 有體重計1的設置狀態(tài)和使用環(huán)境等的變化，所以優(yōu)選不需要頻繁地進行零 點更新，設定延長更新時間間隔，從而可以節(jié)約由零點更新而消耗的電力。 對于新設定的更新時間間隔，(1)檢測產生了負荷信號的輸出值的差， 也可以設定始終僅延長或縮短一定的間隔，(2)可以隨輸出值的差變大設定 縮短更新時間間隔，隨輸出值的差變小設定延長更新時間間隔，即輸出值的 差越大更新時間間隔越短，輸出值的差越小更新時間間隔越長，以這種方式
針對每次的零點更新以不同的間隔延長或縮短。此外，(3)可將每次的零點 更新時運算的輸出值的差作為數(shù)據(jù)保存至存儲器25，根據(jù)輸出值的差的變化 趨勢(推移)變更更新時間間隔，這種情況下，例如在最近的幾次的零點更 新時運算的輸出值的差逐漸變大時可以設定縮短更新時間間隔，逐漸變小時 設定增長更新時間間隔即可。在(1)那樣設定的情況下，可以使簡化控制 部29中的處理作業(yè)的程序簡單地進行，而且可實現(xiàn)生產成本的降低，此外， 在(2)以及(3)那樣設定的情況下，可以更恰當?shù)貙w重計l的設置狀 態(tài)、使用環(huán)境的變化、經時性變化發(fā)生的情況或收斂的情況，從這一點來說 是優(yōu)選的。
最后，在控制部29中進行被測定者是否載到本體3上的判別(步驟S8)。 如果判別被測定者載到本體3上了 (在步驟S8中為是)，則零點的更新處理 結束，體重計l變?yōu)槭褂脿顟B(tài)。相反地，在通過控制部29判別被測定者未 載上本體3上的情況下(在步驟S8中為No)，返回上述的步驟S2，重復零 點更新處理(步驟S2 步驟S7)。
如上所述，本實施方式的體重計1構成為與體重計1的設置狀態(tài)和使用 環(huán)境的變化、體重計1自身的經時性變化的有無對應地改變零點檢測的更新 時間間隔，所以通過正確更新零點能夠以高精度測定生物信息，同時能夠實 現(xiàn)抑制電力消耗。
進而，也可以構成為當前次的零點更新時得到的負荷信號的輸出值和本 次的零點更新時得到的負荷信號輸出值的差在預定值以上時，將使體重測定 部的異常通知被測定者的消息表示在顯示部上。
作為體重測定部的負載傳感器的零點的變化大多數(shù)情況下是由負載傳 感器(特別是形變體)的溫度特性引起的。因此，也可以構成為在本實施方 式的體重計上設置溫度傳感器。在這樣的結構的情況下，也可以為以下結構 預先取得溫度與負載傳感器的負荷信號輸出值的關系(溫度特性)，關于在
零點更新時得到的負荷信號的輸出值，根據(jù)修正由溫度變化引起的誤差后的 值即輸出值和表示前次的零點更新時更新的零點的負荷信號輸出值的差，更 新、設定到下次的更新時間間隔。根據(jù)這種結構，能夠排除產生零點的變化 的主要原因即溫度變化的影響，所以能夠減少縮短更新零點的更新時間間隔 的頻率，能夠進一步降低待機電力的消耗量。
此外，在上述實施方式中，說明了將本發(fā)明中涉及的重量測定裝置應用 于帶有體脂肪計的體重計的情況，本發(fā)明也可以應用于僅測定體重的體重 計，與之相反地也可以應用于能取得包括體脂肪的各種生物信息的帶有體組 成計的體重計等。進而，本發(fā)明涉及的重量測定裝置不只是將上述實施方式 所示的體重計那樣的以生物作為測定對象的生物測定裝置，也可以應用于質 量計(例如烹飪用秤)等測定、計測物體的重量的裝置。作為這種情況的重
量測定部，與上述實施方式所示的體重計1中的體重測定部47—樣，采用 由形變體和附在形變體上的應變儀構成的負載傳感器即可。
本發(fā)明在不脫離其本質特性的情況下，可以具體化成多種形式。從而， 上述實施方式是特別說明的實施方式，本發(fā)明并不限定于此。
權利要求
1、一種重量測定裝置，該裝置在未使用時進行無負載狀態(tài)下的負荷信號的輸出值為零點的更新，其特征在于，該裝置包括重量測定部，該重量測定部用于測定加到本體上的負荷并輸出負荷信號；以及控制單元，該控制單元在無負載狀態(tài)下以更新時間間隔接收來自所述重量測定部的負荷信號，進行所述重量測定部的零點更新，所述控制單元根據(jù)前次的零點更新時的負荷信號的輸出值和本次的零點更新時的負荷信號的輸出值的差，變更到下次的零點更新為止的更新時間間隔。
2、 根據(jù)權利要求1所述的重量測定裝置，其特征在于，所述控制單元 在所述輸出值的差不足預定值時，延長所述更新時間間隔；在所述輸出值的 差在預定值以上時，縮短所述更新時間間隔。
3、 根據(jù)權利要求1所述的重量測定裝置，其特征在于，所述控制單元 檢測前次的零點更新時的負荷信號的輸出值和本次的零點更新時的負荷信 號的輸出值的差，以一定間隔變更到下次的零點更新為止的更新時間間隔。
4、 根據(jù)權利要求1所述的重量測定裝置，其特征在于，所述控制單元 隨著所述輸出值的差增大，縮短所述更新時間間隔。
5、 根據(jù)權利要求1所述的重量測定裝置，其特征在于，所述控制單元 隨著所述輸出值的差減小，延長所述更新時間間隔。
6、 根據(jù)權利要求1所述的重量測定裝置，其特征在于，所述控制單元 根據(jù)所述輸出值的差的變化趨勢來變更所述更新時間間隔。
全文摘要
本發(fā)明提供根據(jù)設置狀態(tài)、使用環(huán)境的變化、經時性變化等而確實地進行零點更新，同時還能實現(xiàn)電力消耗的降低的重量測定裝置。該重量測定裝置在未使用時進行無負載狀態(tài)下的負荷信號的輸出值為零點的更新，其中，該裝置包括重量測定部，該重量測定部用于測定加到本體上的負荷并輸出負荷信號；以及控制單元，該控制單元在無負載狀態(tài)下以更新時間間隔接收來自所述重量測定部的負荷信號，進行所述重量測定部的零點更新，所述控制單元根據(jù)前次的零點更新時的負荷信號的輸出值和本次的零點更新時的負荷信號的輸出值的差，變更到下次的零點更新為止的更新時間間隔。
文檔編號G01G19/44GK101387543SQ20081021186
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權日2007年9月13日
發(fā)明者井上幸輝 申請人:株式會社百利達